[发明专利]绳索驱动式月球表层样品采集装置

说明书

技术领域：

本发明属于航天领域，涉及一种航天器月球着陆探测时月表物质采集工具，特别是一种绳索驱动式月球表层样品采集装置，采用绳索驱动方式，实现对采集装置的转送。

背景技术：

航天航空是人类探索自然界的前沿工程，走向太空已成为科技强国必不可少的标志，探月工程是我国航天事业的一个中继阶段，踏出了人类对外星探索的第一步，此阶段的成果将为下一步外层空间探索提供宝贵经验，探月工程主要是通过遥测遥感和最终的登月来揭开月球环境的神秘面纱，登月后要针对月球展开一系列的科研项目，每个环节都非常重要，其中之一就是要获取月球表面物质标本，在低引力环境下靠人作出动作采集月壤是一件十分不容易的事情，特别是初期无人飞行器登月时，要是通过机械臂动作行程拿举来完成，传统机械臂不但质量大，驱动需要的功耗也大，不符合航天探测需求，所以仍需对这种获取方式进行技术改造，使其体积重量更小，性能更好，更适合于在航天空间环境下采集月壤。

发明内容：

为解决上述问题，本发明提供了一种绳索驱动式月球表层样品采集装置，重量轻体积小可靠性高，符合合航天探测需求。

本发明采用的技术方案为：一种绳索驱动式月球表层样品采集装置，其特征在于包括长臂和短臂，长臂一端固定连接在肩关节轴上，另一端通过轴承与肘关节轴活动链接；短臂一端通过轴承与肘关节轴活动链接，另一端通过轴承与腕关节轴活动链接；肩关节轴、肘关节轴、腕关节轴的轴线分别平行，肩关节轴通过轴承和轴座固定在肩座上，肩关节轴与轴座间连接有卷簧，着陆器上设有支座，支座上设有肩关节电机，电机驱动轴连接有卷绳轮，卷绳轮上缠绕有一端固定在卷绳轮上的牵引绳，牵引绳另一端固定在长臂上；肩座上设有肘关节电机，肘关节电机驱动轴上连接有肘关节驱动轮，短臂固定连接有与肘关节轴同轴的短臂导轮，短臂导轮周向设有绳槽，短臂导轮与肘关节驱动轮间设有传动驱动绳；肩座上设有腕关节电机，腕关节电机驱动轴连接有腕关节驱动轮，肩关节轴通过轴承连接有传动轮一，肘关节轴固定连接有传动轮二和传动轮三，腕关节轴固定连接有传动轮四；腕关节驱动轮、传动轮一、传动轮二间通过经变向导轮变向的传动绳一链接传动，传动轮三与传动轮四间通过传动绳二链接传动；肩座上通过滑块与腰支架活动链接，腰支架上固定有腰关节电机，腰关节电机驱动轴与肩座固定连接。

所述腕关节轴通过法兰固定连接有末端采样器。

所述腕关节轴通过活动球副链接有末端采样器，两相对活动连接体间设有保持居中状态弹力部件。

所述支座上设有与长臂配合的导向定位槽。

所述驱动绳绕肘关节驱动轮后两端固定在短臂导轮绳槽周向与短臂交汇处。

本发明采用绳索驱动取代传统液压连杆的驱动方式，节省空间的前提下减轻了重量，结构紧凑灵活可靠，可将采集装置按需要放到合适的采集位置，适合发送到月球表面执行标本采集工作。 

附图说明

图1为本发明实施例总体安装结构示意图；

图2为本发明肩关节结构示意图；

图3为本发明肘关节结构示意图；

图4为本发明腕关节结构示意图。

图中标号名称：1长臂；2短臂；3肩关节轴；4肘关节轴；5腕关节轴；6轴座；7肩座；8卷簧；9着陆器；10支座；11肩关节电机；12卷绳轮；13牵引绳；14肘关节电机；15肘关节驱动轮；16短臂导轮；17驱动绳；18腕关节电机；19腕关节驱动轮；20传动轮一；21传动轮二；22传动轮三；23传动轮四；24变向导轮；25传动绳一；26传动绳二；27腰支架；28腰关节电机；29末端采样器；30导向定位槽。

具体实施方式