月壤采样RASSOR集装式作业装置

　　这套面向地外天体表层风化层采集转运需求开发的集装式作业装置，整体采用回转筒体加侧置铲臂的紧凑布局，核心由装载铲掘机构、静态风化层收集桶、带螺杆挤出卸料机构的密封端盖三部分构成，整套装置在设计阶段就围绕低重力环境作业、低功耗驱动、高填充率收纳三个核心约束展开，没有沿用常规地面散料输送设备依靠重力卸料的成熟思路，而是额外配置了独立的螺杆挤出卸出结构，从根源上规避了低重力环境下散料无法依靠自重顺畅流出桶体的工程痛点。

　　从实际作业逻辑来看，整套装置的动作流程完全围绕风化层的铲取、暂存、卸出三个工序做联动设计：铲掘作业阶段，端盖先逆时针回转，将端盖上的通风对位口旋转至筒体顶部位置完成定位锁止，随后铲斗组件启动逆时针回转，侧置的铲斗在绕筒体公转的过程中持续将表层松散风化层铲起，顺着铲斗导料面送入收集滚筒内部；随着铲斗持续回转上料，桶内填充的风化层不断堆积，直到桶内有效容积被完全填满，铲掘动作触发停止信号，此时端盖顺时针回转180度，让端盖通风口对位到滚筒底部的卸料工位，桶内暂存的风化层就可以通过内置的螺杆挤出机构持续向外卸出，整套卸料过程不需要桶体自身做翻转动作，也不需要依靠物料自重滑落，螺杆的螺旋推送力可以把桶内积存的风化层持续向外输送，实际填充率可以达到90%以上，远高于常规靠重力落料的采样容器在低重力环境下的填充表现。

　　从结构参数与安装边界来看，整套装置的铲斗长度设定为356毫米，铲斗自身的斗口宽度为445毫米，配置的独立铲斗数量为3个，沿回转筒体的周向均匀布置，保证铲掘过程中负载均匀，不会出现偏载卡顿；收集容器的整体长度为297毫米，筒体直径为370毫米，整套包含桶体、铲斗组件、端盖机构在内的总质量为3.897公斤，结构主体选用碳纤维与钛合金作为主承力材料，在保证结构刚性的前提下尽可能压缩自身重量，适配深空探测运载发射的重量约束。

　　整套结构的设计优势非常明确：首先是活动部件数量极少，除了铲斗回转组件、端盖回转组件、螺杆挤出组件之外没有多余的复杂联动机构，零件总数少，运动可靠性高，在深空探测无法频繁维护的场景下故障概率大幅降低；其次是卸料作业全程桶体不需要旋转，仅需要输出端盖回转和螺杆转动的驱动力，铲斗和容器本体都保持固定，卸出表土所需的驱动力矩非常小，既降低了驱动电机的额定功率要求，也减少了作业过程的功耗消耗，对探测设备有限的能源供给非常友好；最后整套容器的锁紧定位全部通过棘轮自由轮机构实现，不需要额外配置复杂的锁紧油缸或者锁销组件，当铲斗持续回转上料时，螺杆挤出机构通过棘轮自由轮锁止，不会随铲斗一同转动，避免上料过程中物料从卸料口意外漏出。

　　具体的动作时序上，顺时针作业工况下，电机驱动端盖顺时针回转时，端盖会带动铲子同步顺时针转动，直到输出通风口转动到滚筒顶部位置后触发止动器停机，此时铲斗继续保持回转，将铲取的风化层持续送入滚筒内部装填，螺杆挤出机此时被棘轮自由轮锁止，保持静止不会随动；逆时针作业工况下，电机驱动端盖逆时针回转时，端盖带动铲子同步逆时针转动，直到输出通风口转动到滚筒下方180度的卸料位置后，端盖被塞子组件锁止定位，此时螺杆挤出机构启动运转，将桶内积存的风化层持续向外卸出，铲斗总成此时则通过棘轮自由轮机构锁止固定，不会随螺杆转动出现跟转，整个作业流程的动作逻辑清晰，联锁关系简单，既可以适配月球表面低重力环境下的风化层采样收纳任务，也可以根据工况需求调整参数，用于地面高危松散物料的密闭收集转运场景，整套三维结构完整还原了各部件的装配关系、运动间隙和安装接口，结构设计人员可以直接基于该模型做运动仿真校核、零部件细化设计和工况适配改进。