风化层收集器RassorFins结构设计

　　这套风化层收集装置的设计，核心瞄准地外天体表面风化层样本采集、原位资源利用的作业场景，针对低重力、无大气、地表覆盖松散颗粒风化层的特殊作业环境做了针对性结构适配，区别于常规地面松散物料收集设备，整套结构在冗余设计、作业容错率上做了大量考量。从作业逻辑来看，设备采用多组转子并行的采集布局，共设置12个独立转子单元，每个转子配置9片弧形采集叶片，每3个转子划分为一个独立作业组，共形成4组独立采集模块，分组独立驱动的设计逻辑，是为了应对地外作业无即时维修条件的工况——单组转子出现卡滞、驱动失效时，其余三组仍可维持正常采集作业，不会因单点故障导致整套设备丧失作业能力，这一设计思路完全贴合深空探测设备的高可靠性要求。

　　采集端的叶片采用弧形弯折结构，作业时转子旋转带动叶片铲取地表松散风化层颗粒，叶片曲面做了导料倾角优化，铲取的物料会顺着叶片曲面被导流至设备中部的输送通道，最终汇入内置的收集桶内；收集桶额定容积22升，安装时采用倾斜式固定布局，桶身轴线与地面呈预设倾角，这种安装方式一方面可以借助物料自重实现桶内物料的均匀堆积，避免物料在桶口堆积造成堵塞，另一方面倾斜布置也能降低设备整体重心高度，提升轮式行走底盘在崎岖风化层表面的行驶稳定性，减少侧翻风险。行走部分采用四轮式轮组结构，轮辐做了镂空减重设计，轮缘采用大宽度接触面设计，降低设备在松散风化层表面的接地比压，避免行走时轮体陷进松散颗粒层，影响作业行进效率；轮组与上部采集转子支架采用刚性连接结构，

　　支架同时作为物料输送通道的壳体，将前端转子采集的物料导流至后部收集桶，省去了额外的输送机构，在满足功能的前提下尽可能压缩结构重量，这对于航天发射载荷重量受限的场景来说至关重要。制造选材层面，整套结构预留了多材料适配的设计余量，可根据实际载荷重量要求、作业环境参数选择铝合金、工程塑料ABS或者碳纤维复合材料进行加工制造，不同材料对应的连接工艺也在结构设计阶段做了预留：采用金属材料加工时，支架、轮组、转子壳体的连接位置预留了焊接坡口，可采用焊接工艺实现高结构强度连接；采用3D打印工艺加工时，连接位置做了加厚处理，可直接一体化打印减少装配工序；采用复合材料加工时，连接位置预留了螺钉安装孔位，可通过螺钉锁紧实现模块化装配。需要明确的是，

　　这套设计目前属于概念验证阶段的结构方案，核心是验证多转子独立采集、倾斜式收集桶布局的作业可行性，实际工程化应用阶段，还需要针对作业环境的温度范围、风化层颗粒硬度、驱动模块的防护要求做细节优化，比如转子叶片的耐磨涂层设计、转动部位的密封结构设计、收集桶的卸料机构设计等，都需要结合实际任务参数做进一步的结构迭代。从安装边界来看，整套设备的轮距、转子作业宽度都做了紧凑化设计，可适配小型行星探测车的搭载安装要求，不需要对探测车底盘做大幅度改装，采集转子的作业高度可通过支架安装位置进行微调，可适应不同厚度的风化层覆盖区域作业，当遇到表层板结的区域时，也可通过调整转子转速，利用叶片的冲击力破碎板结层后再完成物料收集，拓展设备的作业适配范围。