宇航探测用月面岩石土壤采样执行装置

　　这套采样执行装置面向地外天体无人探测作业场景设计，核心适配月面低重力、高真空、大温差的极端作业环境，主要承担月表松散土壤、硬质岩屑的定点采集、样本暂存功能，可搭载于巡视探测平台或着陆器本体，配合探测任务完成不同点位的样本获取作业。从结构布局来看，装置采用半环抱式回转主框架作为承载基体，框架外侧做圆弧过渡处理，避免尖锐棱边在发射阶段产生应力集中，同时降低月面作业时浮尘附着堆积的概率，框架内侧预留多组安装点位，可根据任务需求搭载不同规格的采样钻头、筛分组件或是样本封装模块。装置的回转支撑结构采用大直径薄壁轮辐式设计，轮辐采用等强度三角排布，在保证整体支撑刚度的前提下尽可能压缩结构自重，适配航天发射严苛的载荷重量约束，

　　回转副采用自润滑固体润滑轴承，无需液态润滑介质即可在真空环境下长期保持转动顺畅，可实现360度全周向作业覆盖，无需调整搭载平台的停靠位置即可完成采样点周边半径范围内的多点位采样作业。采样执行端集成在回转框架的侧部安装座上，采用直线进给加回转钻进的复合运动结构，进给导轨采用硬质阳极氧化铝合金材质，表面做类金刚石涂层处理，降低月尘颗粒嵌入导轨副造成卡滞的风险，钻进动力单元采用微型无刷直流电机配合行星减速机构，输出扭矩可覆盖松散浮土到中等硬度玄武岩屑的钻进需求，采样筒采用快拆式结构，样本采集完成后可直接将密封后的样本筒转移至存储舱，减少样本暴露在外界环境的时间，避免挥发性组分散失。装置顶部集成通讯天线与环境感知模块，

　　天线采用直立式弹性安装结构，可在发射阶段的振动冲击下保持结构完整性，感知模块包含近距离测距与视觉识别单元，可在作业前自动识别采样区域的地表平整度、岩石分布情况，自动调整钻进进给速度与回转转速，避免硬接触造成的钻具崩损。从安装边界来看，装置整体采用侧挂式安装接口，安装面设置4组均布的减震连接点，可直接对接探测平台的搭载法兰，安装后整体外轮廓不超出搭载平台的包络范围，不会对巡视平台的移动、转向动作产生干涉，作业时回转框架的转动范围做了机械限位，避免转动过程中碰撞平台上搭载的其他探测载荷。整套结构的设计思路始终围绕航天任务的高可靠、轻量化需求展开，所有外露线缆均采用耐高低温的屏蔽线缆，沿框架内侧的走线槽排布，线缆外部包覆金属编织防护层，

　　避免宇宙射线、月尘磨蚀造成线缆破损，所有紧固件均采用防松自锁结构，经过振动、冲击、热真空循环试验验证，可承受发射阶段的过载冲击以及月面交变温度环境下的结构形变，不会出现连接松脱的问题。采样作业时，装置先通过感知单元确认采样点的地质条件，随后回转框架转动至目标点位上方，进给机构带动采样头缓慢下探，接触月面后启动回转钻进，待采样筒装满目标样本后，进给机构提升采样头，回转框架转动至样本转移工位，将样本筒推送至封装机构完成密封，整套作业流程可全程自主完成，无需地面测控人员实时干预，可适应地月通讯延迟下的自主作业需求。