宇航局赛事参赛沙粒收集容器结构设计

　　该结构针对低重力环境下的表土采样收集场景开发，核心解决采样过程中沙粒快速填充、留存防脱落、反向清卸三类核心工程问题，适配地外天体表层月壤、沙质样本的采集作业需求，可搭载于小型采样机械臂末端，作为采样执行端的储料构件使用。整体采用回转类对称构型，外轮廓为带切削平面的半封闭筒状结构，安装边界适配标准采样末端的法兰接口，轴向安装深度控制在常规采样器的行程范围内，径向尺寸不超出采样臂的回转避让半径，不会在机械臂动作过程中与周边探测设备产生运动干涉。内部摒弃传统光滑储料腔的设计思路，采用多组弧形金属导流板沿腔体内壁交错排布，导流板与腔体内壁呈特定倾角设置，当采样端正向转动采集表土时，沙粒会顺着导流板的导向快速滑入腔体深处，

　　交错排布的板件会在腔体内形成多段弯折的流道，避免低重力环境下沙粒因冲击反弹从进料口溢出。材质选用钛合金板材冲压焊接成型，在满足结构强度的前提下尽可能降低构件自重，适配航天载荷的重量控制要求，板件边缘做钝化处理，避免采样过程中刮蹭其他探测设备的线缆或表层防护层。当需要卸出腔体内收集的沙粒时，构件可带动内部导流板反向低速转动，此时原本引导沙粒进入腔体的导流板会形成反向导料斜面，将嵌合在板件缝隙间的沙粒逐步推送至进料口排出，无需额外设置振动或吹气清沙机构，简化了采样端的结构复杂度，降低了在轨作业的故障概率。内部导流板的间距经过多轮仿真验证，既能够保证沙粒填充过程中的流通效率，又能在采样完成后通过几何结构的卡滞作用防止沙粒意外脱落，

　　即使在采样臂快速回转、变向的动作过程中，腔体内的沙粒也不会从进料口洒落，能够保证采样量的稳定性。构件的进料口边缘做加厚处理，应对采样过程中与硬质岩块的碰撞冲击，避免端口变形影响后续的采样、卸料动作，所有焊接位置做打磨平滑处理，减少沙粒在结构缝隙内的残留，提升每次采样的样本纯净度。