轻型月球作业龙门架多臂移动操作装置

　　这款面向地外天体作业场景设计的轻型操作龙门架，核心定位是月面无人科考任务中的近距离精细化操作载体，区别于大型着陆器搭载的固定式作业机械臂，它采用可独立移动的分体式构型，能够脱离着陆平台在月面一定半径范围内自主移动，完成采样点周边的样本转移、载荷布设、小型仪器调试等常规作业任务，填补了大型巡视器远距离机动与着陆器定点操作之间的作业空白。整体构型采用中心承载框架加周向分布操作臂的布局，中心框架为上下双层环形承载结构，上层环形预留标准载荷安装接口，可根据任务需求临时搭载采样封装单元、光谱探测模块或是小型钻探工具，下层环形作为设备舱的安装基体，内置驱动控制单元、能源分配模块与视觉导航组件，框架周向均匀分布六组可伸缩支撑臂，

　　其中三组臂末端集成驱动脚轮，另外三组臂末端搭载多自由度操作执行器，这种布局既保证了移动过程中的支撑稳定性，又能让操作臂在作业时获得足够的调姿范围。支撑臂采用并联杆式伸缩结构，每段臂杆之间采用铰接式关节连接，可根据作业面的地形起伏实时调整单臂长度，让中心承载框架始终保持水平状态，哪怕是在月面存在15度以内坡度的凹凸地形上，也能保证搭载的精密探测设备处于稳定的工作基准面。三组移动脚轮采用弹性包覆式轮面设计，适配月壤松散承压特性，轮组集成独立驱动与转向机构，可实现全向移动、原地转向等多种机动模式，移动过程中三组操作臂可向上收拢贴靠中心框架，降低整体重心高度，避免行进过程中发生侧翻。三组操作臂的末端执行器采用快换接口设计，

　　默认配置夹爪式执行器，可夹持直径5mm至120mm范围内的规则或不规则物体，夹爪接触面采用防滑纹理设计，即便在低重力环境下也能保证夹持力足够且不会损伤被操作对象，作业时任意两组操作臂可配合完成物体的翻转、对位等协同操作，剩余一组臂可搭载视觉相机完成作业过程的实时监测与位姿校准。设计过程中充分考虑了月面环境的极端工况，所有运动关节都采用密封式结构设计，避免月壤颗粒进入关节摩擦副造成卡滞，整体结构选用低密度高强度的复合材质，在保证结构刚度满足发射段过载要求的前提下，尽可能降低整体自重，适配深空探测任务严苛的重量约束。安装边界方面，收拢状态下整体最大外径不超过1.2m，高度不超过0.9m，可直接搭载于小型着陆器的载荷舱内，

　　不需要额外设计复杂的释放机构，着陆后可自主展开支撑臂驶离着陆平台，展开作业状态下支撑臂最大伸展半径可达1.8m，操作臂的最大作业高度距离月面可达1.4m，可满足常规科考作业的覆盖范围要求。不同于传统固定式作业平台，这款龙门架的移动功能让它能够在多个采样点之间来回移动，将采集到的月壤样本转运至着陆器的封装单元，也可以将需要布设的监测设备运送至指定位置完成安装，甚至可以对着陆器周边的小型故障部件进行简单的更换操作，大幅提升单次探月任务的科考效率，降低对着陆器本体机械臂的作业半径依赖。结构设计上采用模块化拆分思路，所有支撑臂、轮组、操作臂都采用统一的连接接口，单一部件出现故障时可快速更换，也可根据不同的任务需求调整臂组数量，比如针对地形更复杂的作业区域，可将部分轮组替换为足式结构，提升复杂地形的通过能力，针对需要重载作业的场景，可增加支撑臂的数量提升整体承载能力。