[发明专利]机械式自适应地形的小行星表面星壤采样装置

说明书

机械式自适应地形的小行星表面星壤采样装置，属于星壤采样技术领域。本发明解决了传统小行星星壤采样器无法对小行星表面不松散的星壤进行采样，且无法适应小行星表面的复杂地貌的问题。本发明包括外罩、盘刀、弹性骨架、编制布、电机、铰链和送样管道，外罩的顶端与送样管道连通，盘刀通过铰链安装在外罩的内部，弹性骨架安装在外罩的底端，编织布安装在弹性骨架的外侧，电机与盘刀建立动力输出连接。本装置的底部均匀安装有弹性骨架，使得本装置可适用于不平整的小行星地表，并且本装置的盘刀安装在铰链的连杆上，连杆可以带动盘刀绕中心固定轴旋转一定角度，确保一对的两个盘刀可以同时切削岩石类的小行星星壤，提高采样效率。

技术领域

本发明涉及一种自适应地形的小行星表面星壤采样装置，属于星壤采样技术领域。

背景技术

小行星是太阳系形成后的物质残余，也是太阳系中的重要成员，他保留了太阳系的形成和早期演化的遗迹，反映了其形成过程的物理化学环境，因而探索小行星并采集其表面的物质，对探索太阳系起源及开发太空资源具有重要的意义。

由于小行星表面的形貌特征复杂，地形起伏较大，表面的岩石形状各异、大小不一，现有的钻取式采样器和抓铲式采样器无法对小行星表面不松散的星壤进行采样，且无法适应小行星表面的复杂地貌，因此提供一种对地形适应能力强，能够保证采样装置可靠性的采样装置是十分必要的。

发明内容

本发明为了解决现有小行星星壤采样器无法适应小行星表面的复杂地貌的问题，提出了机械式自适应地形的小行星表面星壤采样装置，该装置具有一定的地形适应能力，可以确保采样装置的可靠性。

本发明的技术方案：

机械式自适应地形的小行星表面星壤采样装置，包括外罩、盘刀、弹性骨架、编织布、电机、铰链和送样管道，所述的外罩为圆台状的壳体，外罩的顶端中心处与送样管道连通；所述的铰链固定安装在外罩内部的顶端；所述的电机固定安装在铰链上，电机为外转子储能电机，盘刀通过安装在电机的外转子上与外罩建立连接安装；所述的弹性骨架均匀分布在外罩的底端圆周上构成弹性圆环带；所述的编织布套装在弹性骨架构成的弹性圆环带外侧。

优选的：所述的盘刀成对对称布置在外罩内，一对盘刀以外罩的中心轴为对称轴。

优选的：所述的弹性骨架包括弹簧片和弧形块，弹簧片的一端焊接安装在弧形块的中部。

优选的：所述的弹性骨架通过弹簧片的另一端焊接安装在外罩上；所述弹性骨架的数量为4-20个，并且所述弹性骨架均匀焊接在外罩的底端圆周上构成弹性圆环带。

优选的：所述的编织布为圆环状，编织布的内环圆周和外环圆周上均缝制有弹性绳，编织布的内环弹性绳套装在外罩与弹簧片的焊接连接处，编织布的外环弹性绳套装在由弧形块构成的圆周上。

优选的：所述的铰链包括连杆、扭簧、固定座和中心固定轴；所述的连杆的一端安装有圆弧状的扭簧限位块和开有连杆轴孔，连杆的另一端安装有电机安装孔，所述的电机安装在电机安装孔内；所述的固定座为铰接座，固定座的安装部上开有固定座安装孔，固定座的铰接部上开有固定座轴孔，并且固定座的铰接部上固定安装有第二限位块，第二限位块上固定安装有第一限位块；所述的固定座使用螺钉通过固定座安装孔与外罩建立连接安装；所述的中心固定轴的一端安装在固定座的固定座轴孔内，扭簧套装在中心固定轴上，连杆的连杆轴孔套装在中心固定轴的另一端；所述的扭簧通过扭簧限位块和第二限位块限定安装位置；所述的连杆绕着中心固定轴的旋转位置通过第一限位块限定。

本发明具有以下有益效果：本发明涉及机械式自适应地形的小行星表面星壤采样装置，该装置的底部均匀安装有弹性骨架，该弹性骨架使得本装置可适用于不平整的小行星地表；弹性骨架的外侧安装有编织布，编织布可以跟随弹性骨架发生形变，减少采集样品的逸出；盘刀安装在铰链的连杆上，连杆可以带动盘刀绕中心固定轴旋转一定角度，确保一对的两个盘刀可以同时切削岩石类的小行星星壤，确保了该装置的采样可靠性。