[發明專利]用于行星樣品采集及回收的末端執行器

無效

• 申請號: 201110304072.1
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102507253A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 李操;謝宗武;孫奎;曹寶石;李永紹;劉宏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N1/08
• 分類號: G01N1/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 畢志銘

技術領域

本發明涉及一種用于行星樣品采集及回收的末端執行器。

背景技術

行星探測器通過著陸在星球表面或在星球表面巡視等形式對星球表面的礦石和空間環境等進行探測。精確分析星球表面的礦石及土壤，僅僅依靠就地取樣分析遠遠不夠，將采集到的樣品返回到地球進行精確分析就成為了必經之路，這就需要可以靈活執行采樣和樣品回收操作的末端執行器，末端執行器是直接作用于控制對象的機械系統，是探測器的執行部件，它的好壞直接關系到整個探測、采樣及返回計劃的成敗。

目前有關行星探測末端執行器的研究并不多，中國科學院沈陽自動化研究所發表的論文題目為《機器人化月表采樣器控制系統研究》，該論文針對月球探測項目預研了具有多管鉆取、夾取、鏟取樣品等功能的機器人化采樣器樣機；還有北京航空航天大學和北京衛星制造廠聯合制造的多桿深層采樣器。

現有的行星探測末端執行器體積大、質量大導致末端執行器靈活機動性差，無法與行星探測器的機械臂連接，即無法精確選取采樣地點。

發明內容

本發明為解決現有的行星探測末端執行器體積大、質量大導致末端執行器靈活機動性差，無法與行星探測器的機械臂連接的問題，進而提供一種用于行星樣品采集及回收的末端執行器。

本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是：本發明的用于行星樣品采集及回收的末端執行器包括挖掘裝置、主執行裝置、封裝裝置和釋放夯實裝置；所述挖掘裝置包括鏟頭、封裝箱體和漏斗，所述鏟頭固裝在封裝箱體的上端面上，所述漏斗位于封裝箱體內，所述漏斗的大端固裝在封裝箱體的上端面的中心處，所述漏斗的外壁上加工有環形凸臺；

所述主執行裝置包括主套筒、振動篩選裝置和兩級解鎖裝置，所述振動篩選裝置包括第一電機、第一減速器、第一電機箱體、第一電機箱后蓋、凸輪、第一敲擊棒、第二敲擊棒、兩個激振裝置支撐件、兩個激振裝置支承軸和兩個扭簧；所述主套筒套裝在漏斗上，所述主套筒的上端固裝在漏斗的上部，所述第一電機箱體固裝在主套筒的外側壁上，所述第一電機和第一減速器均位于第一電機箱體內，第一減速器的輸出軸由第一電機箱體的上端面穿出，所述第一電機箱后蓋固裝在第一電機箱體的下端面上，所述凸輪固套在第一減速器的輸出軸上，每個激振裝置支承軸通過一個激振裝置支撐件安裝在主套筒的外側壁上，兩個激振裝置支承軸中的一個豎直設置，兩個激振裝置支承軸中的余下一個水平設置，所述兩個激振裝置支承軸位于凸輪的兩側且與凸輪相鄰設置，每個激振裝置支承軸上套裝有一個扭簧，所述第一敲擊棒固裝在豎直設置的激振裝置支承軸的下端，所述第二敲擊棒固裝在水平設置的激振裝置支承軸的一端上且與凸輪相鄰設置；

所述兩級解鎖裝置包括第二電機、第二減速器、第二電機箱體、第二電機箱后蓋、輥子、三個鋼絲壓塊、三根鋼絲、三個預緊塊、三個解鎖爪支撐軸、三個解鎖爪套筒、三個解鎖爪和三塊支撐板，所述第二電機箱體固裝在主套筒的外側壁上且與第一電機箱體相對位于主套筒的兩側，所述第二電機和第二減速器水平安裝在第二電機箱體內，第二減速器的輸出軸由第二電機箱體的一端穿出，所述第二電機箱后蓋固裝在第一電機箱體的另一端上，所述輥子固套在第二減速器的輸出軸上，所述三塊支撐板沿圓周方向均布設置在主套筒的外側壁上，每塊支撐板上安裝有一個解鎖爪支撐軸，每個解鎖爪支撐軸上套裝有一個解鎖爪套筒，每個解鎖爪套筒上安裝有一個解鎖爪；所述輥子和三個解鎖爪中的兩個解鎖爪上均安裝有一個鋼絲壓塊，三個解鎖爪上均安裝有一個預緊塊，所述三根鋼絲由第一鋼絲、第二鋼絲和第三鋼絲構成，所述三個解鎖爪由第一解鎖爪、第二解鎖爪和第三解鎖爪構成，所述第一鋼絲的一端固裝在輥子的鋼絲壓塊上，所述第一鋼絲的另一端固裝在第一解鎖爪的預緊塊上，所述第二鋼絲的一端固裝在第一解鎖爪的鋼絲壓塊上，所述第二鋼絲的另一端固裝在第二解鎖爪的預緊塊上，所述第三鋼絲的一端固裝在第二解鎖爪的鋼絲壓塊上，所述第三鋼絲的另一端固裝在第三解鎖爪的預緊塊上，每個解鎖爪的下部設有一級解鎖腳和二級解鎖腳，每個解鎖爪的一級解鎖腳與對應的二級解鎖腳垂直設置，每個解鎖爪的一級解鎖腳的下端面固裝在對應的二級解鎖腳的上端面上且二者固裝為一體，三個一級解鎖腳的上端面同在一個平面上，三個二級解鎖腳的上端面同在一個平面上，所述收集筒的上端加工有臺肩，三個一級解鎖腳的上端面與臺肩搭接；