多轮式月面作业火炬执行装置结构设计

　　这套多轮式月面作业执行装置，主要面向地外天体表面的原位探测、样本处理类作业场景设计，适配月面低重力、高真空、大温差、浮尘覆盖的极端作业环境，可搭载在星球巡视平台上完成定点作业任务。行走部分采用八轮独立摇臂式悬架布局，每个行走轮都通过独立铰接臂与主承载框架连接，铰接位置预留了阻尼缓冲结构的安装空间，能够在轮组压过月面凸起岩石、凹陷陨坑时，通过摆臂的自适应摆动保证所有轮体始终与月面保持接触，避免单轮悬空导致的牵引力损失，同时缓冲行走过程中传递到主框架的冲击载荷，保护框架上搭载的作业与传感元件。主承载框架采用镂空格栅式的轻量化结构设计，框架主体选用高强度轻质合金的型材拼接而成，格栅结构一方面能够在保证整体结构刚度的前提下大幅降低整备质量，

　　适配深空探测任务严苛的载荷重量限制，另一方面格栅的通透结构可以减少月面浮尘在设备表面的堆积，降低浮尘侵入设备内部造成卡滞、散热受阻的风险。框架上部搭载的火炬作业执行端采用电动驱动方案，通过集成的电动执行器实现作业端的伸出、缩回动作，同时可根据作业需求调整作业端的倾斜角度，执行器的传动部分做了密封防护设计，避免月面微米级浮尘进入传动副造成磨损卡滞。作业端的中心位置集成了光传感器，传感器的探测轴线与作业端的工作轴线保持同轴，能够在作业过程中实时检测作业位置的表面状态，为执行器的动作调整提供反馈信号，保证作业精度。在结构设计过程中，首先根据月面行走的通过性要求确定了轮组的直径与铰接臂的摆动行程，

　　轮径尺寸选取时兼顾了越障高度与设备整体高度限制，铰接臂的摆动角度范围经过多轮地形仿真验证，能够覆盖常见月面地形的起伏落差，保证行走过程中主框架的姿态始终保持在允许的倾斜范围内，避免上部作业端的工作角度超出调节量程。主框架的安装边界预留了标准的设备搭载接口，可根据不同任务需求更换不同的作业模块，接口的定位精度满足快换要求，同时接口处做了防尘密封设计，避免浮尘进入连接位置造成对接卡滞。电气线路全部走框架内部的预留线槽，线槽在框架的拼接位置设置有密封过线孔，所有线路的接插件都选用真空环境适配的型号，避免在低真空环境下出现放气、接触不良的问题。轮组的轮毂采用一体式轻量化结构，轮胎表面设计了大深度的交错防滑纹路，

　　能够在松软的月壤表面提供足够的抓地力，避免行走过程中出现打滑陷车的问题，轮毂与铰接臂的连接位置选用自润滑轴承，无需额外添加润滑介质即可在真空环境下长期稳定工作，减少维护需求。作业执行端的外壳采用多层隔热结构设计，能够阻隔月面昼夜大温差带来的热变形影响，保证执行器的运动精度不会因为温度变化出现超差，执行端的伸出部分设置有可伸缩的防尘罩，在非作业状态下能够完全罩住伸出的作业杆，避免浮尘附着在杆体表面被带入执行器内部。整套装置的重心经过反复配平调整，落在主框架的几何中心位置，在爬坡、越障过程中不会因为重心偏移出现侧翻风险，摇臂悬架的铰接点位置经过优化，在单侧轮组遇到障碍抬升时，另一侧的轮组能够获得足够的下压力，保证牵引力的稳定输出。