星表壤料采集输送一体化作业装置

　　这套作业装置主要面向地外天体表面无人采样作业场景设计，可搭载于行星巡视器机械臂末端，完成表层松散星壤的采集、暂存与定量输送作业，适配低重力、高真空的极端作业环境，无需额外辅助固定结构即可完成全流程采样动作。整套装置采用模块化集成设计，核心功能单元沿作业轴线依次排布，前端设置敞口式集料仓，仓体采用大倾角斜壁结构，避免星壤在仓壁粘附堆积，集料仓出口直接对接阿基米德螺杆输送段，螺杆采用等距变径结构，进料段螺距更大，可快速吞入集料仓内的松散物料，出料段螺距收窄，可对物料形成稳定挤压，提升输送过程的密实度，避免低重力环境下物料飘散溢出。螺杆外侧设置分段式防护盖板，盖板采用快拆卡扣结构与主体框架连接，可快速拆解清理螺杆缝隙内卡滞的大粒径岩屑，

　　盖板与螺杆之间预留0.8mm的均匀间隙，既不会干涉螺杆转动，又可阻挡粒径超过1mm的岩屑进入螺杆配合间隙造成卡滞。装置中段设置圆柱形滚筒结构，滚筒通过侧边轴承座与主体框架连接，滚筒表面均匀排布挤压凸棱，凸棱高度2mm，间距5mm，滚筒转动时可对螺杆输送过来的星壤进行挤压密实，同时可将粘附在螺杆表面的细颗粒壤料刮落至滚筒下方的暂存腔，暂存腔底部设置可开合卸料挡板，可根据作业需求定量排出采集到的星壤样本。滚筒同时承担结构支撑功能，整套装置的安装接口设置在滚筒侧端的连接臂上，连接臂采用镂空式轻量化结构，在保证结构刚度的前提下尽可能降低整体重量，连接臂末端设置标准机械臂对接法兰，法兰端面设置定位销孔与电气接口，

　　可快速与巡视器机械臂完成对接安装，安装后装置的作业俯仰角度可随机械臂动作在-45°到60°范围内调整，适配不同平整度的星表作业面。整套装置的动力输入采用单电机集中驱动方案，电机布置在装置尾部的防护舱内，通过齿轮组同步驱动阿基米德螺杆与挤压滚筒转动，传动齿轮采用非金属自润滑材质，无需额外添加润滑脂即可在真空环境下长期稳定运行，齿轮传动比设置为3:1，螺杆转速控制在15r/min到30r/min范围内，可根据星壤颗粒度调整转速，避免转速过高造成物料离心飘散。集料仓的敞口边缘设置耐磨陶瓷衬层，可抵御采样过程中尖锐岩屑的刮擦磨损，衬层采用沉头螺钉固定，磨损后可快速更换。整套装置的外形轮廓控制在220mm×160mm×120mm范围内，

　　整体重量不超过1.2kg，安装后突出机械臂末端的长度不超过180mm，不会对巡视器的行驶避障造成干涉，装置所有外露棱边均做R2以上圆角处理，避免在发射振动过程中与周边设备发生磕碰损伤。在作业逻辑上，机械臂带动装置移动至采样点后，集料仓敞口对准星表松散壤料，阿基米德螺杆转动产生的轴向吸力将壤料吸入输送通道，经过螺杆输送与滚筒挤压后进入暂存腔，待暂存腔装满后，机械臂带动装置移动至样本容器位置，打开卸料挡板完成样本转移，整个作业流程无需额外辅助机构，单周期采样时间不超过90秒，可适应月壤、模拟火星壤等多种松散颗粒物料的采集作业，针对含少量大粒径岩屑的星表工况，螺杆进料端设置破碎齿结构，可将粒径不超过5mm的岩屑挤碎后输送，避免卡滞。装置的所有密封位置采用金属静密封结构，无橡胶密封件，可适应-180℃到120℃的宽温域工作环境，不会因温度交变出现密封失效问题。