NASA RASSOR四桶鼓式采掘容置结构

　　该结构面向地外天体表层采样作业场景设计，适配低重力、无大气的极端作业环境，作为采掘设备的核心容置与作业执行部件，承担表层月壤/星壤的切削收集、临时存储、转运卸料的全流程功能，可直接安装在RASSOR类采掘机器人的旋转鼓轴上，配合设备的正反转动作完成采掘循环。从功能实现逻辑来看，四组对称分布的容置腔沿环形基体周向均匀排布，相邻腔室之间通过曲面导流壁平滑过渡，避免采掘过程中壤料卡滞，同时在鼓体旋转时，切削刃口切入表层壤体后，壤料会沿曲面壁自然滑入腔室内部，无需额外的推送机构即可完成装料，当鼓体旋转至卸料角度时，腔室内的壤料又可依靠自身重力沿导流壁完全滑出，无残留死角，大幅降低低重力环境下的卸料难度。

　　设计过程中优先考虑了结构的轻量化与强度平衡，环形基体采用薄壁框架式结构，在腔室分隔壁与外圆环的衔接位置做了等厚度的圆弧过渡，避免应力集中，同时在外圆环的安装端面预留了均匀分布的螺栓连接孔位，可直接与采掘设备的驱动法兰对接，安装基准面的平面度公差控制在0.1mm以内，保证旋转过程中的动平衡精度，减少作业时的振动冲击。外形尺寸方面，整体为等直径环形结构，轴向宽度与外径的比例控制在1:3.2，既保证足够的容料容积，又不会因为轴向尺寸过大导致设备整体重心偏移，腔室的开口角度经过反复迭代验证，在低重力环境下既能保证装料时壤料不会提前洒落，又能在卸料角度下快速完全排出，分隔壁的曲面曲率按照壤料的自然安息角设计，

　　无需额外的内衬涂层即可实现顺滑导流。实际作业过程中，该结构随驱动轴做低速旋转，每组腔室的边缘刃口在接触星壤表层时会形成连续的切削轨迹，四组腔室交替完成切削、装料、举升、卸料的动作循环，相比单腔或双腔结构，四腔对称布局可让旋转过程中的切削力更均匀，降低驱动电机的负载波动，同时对称的质量分布也让动平衡校正更易实现，减少设备行走作业时的偏载磨损。结构的外圆环边缘做了等距的安装定位缺口，可配合快拆锁止机构实现快速更换，在采掘刃口磨损后无需拆解整个鼓体即可单独更换刃口配件，提升地外作业时的维护效率，腔室内部的所有转角均做了大圆弧处理，避免壤料在转角位置积压板结，长期作业也不会出现容腔容积缩小的问题。考虑到地外作业的温差变化，

　　结构的壁厚采用均匀化设计，不同位置的壁厚差控制在0.5mm以内，避免极端温差下出现不均匀热变形导致的卡滞问题，连接孔位的位置度公差严格控制，保证与驱动轴的同轴度，旋转作业时的径向跳动量不超过0.2mm，既保证采掘深度的一致性，也能降低驱动轴的径向载荷，延长驱动部件的使用寿命。