深空探测月面表层采样执行机构结构

该采样执行机构主要适配月面无人探测任务的表层月壤采集场景，可搭载于着陆器前端作业臂末端，在低重力、高真空、大温差的月表环境下完成指定点位的月壤刮取、导流收纳作业，无需额外辅助工装即可独立完成采样端的动作输出。从结构布局来看，主体采用同轴筒式集成设计，将动力输出腔、采样导流通道、安装对接接口整合在同一圆柱壳体内，大幅压缩了整体径向占用空间，可适配探测载荷有限的安装舱位边界，对接端采用标准法兰式连接结构，可直接与作业臂末端的快换接口匹配，安装时仅需对齐周向定位销孔即可完成锁紧固定，无需额外调整安装姿态。前端采样头采用带锯齿刃口的铲式结构，刃口做了耐磨强化处理，可顺利刮取表层固结月壤以及粒径较小的月岩碎屑，铲面设置的导流斜面可将刮取的物料直接导入侧方的出料接口，出料接口可直接对接样品收纳容器的进料口，避免采样过程中月壤样品洒落泄漏。主体筒身的动力段采用密封式腔体设计，可阻隔月面浮尘进入内部传动结构，避免极端环境下的磨损失效问题，筒身外侧设置的两处安装凸台可用于搭载采样过程监测的微型传感元件，无需额外设计支架即可完成传感部件的固定。设计过程中充分考虑了低重力环境下的作业受力特性，整体结构做了轻量化镂空处理，在保证结构刚度满足采样冲击载荷要求的前提下，尽可能降低整体自重，减少发射阶段的载荷重量占比。周向布置的紧固螺栓采用等间距排布，既保证了筒体连接的密封可靠性，也让整体受力更加均匀，可承受采样过程中产生的径向切削力与轴向推进力，不会出现结构形变影响采样精度的问题。侧方出料通道采用圆弧过渡设计，可减少月壤输送过程中的卡滞风险，即使是带有一定湿度的模拟月壤物料，也能顺利滑入收纳容器，不会出现通道堵塞的情况。整体结构没有冗余的外置部件，所有功能结构都集成在主体筒体上，可有效降低作业过程中与月面凸起岩石发生碰撞干涉的概率，适配月面复杂地形下的采样作业需求。