[發明專利]繩索驅動式月球表層樣品采集裝置

有效

• 申請號: 201210271752.2
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN102798541A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 姜生元;鄧宗全;王印超;張玉峰;楊學寧;李亮亮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N1/04
• 分類號: G01N1/04
• 代理公司: 大慶禹奧專利事務所 23208
• 代理人: 朱士文;楊曉梅

技術領域：

本發明屬于航天領域，涉及一種航天器月球著陸探測時月表物質采集工具，特別是一種繩索驅動式月球表層樣品采集裝置，采用繩索驅動方式，實現對采集裝置的轉送。

背景技術：

航天航空是人類探索自然界的前沿工程，走向太空已成為科技強國必不可少的標志，探月工程是我國航天事業的一個中繼階段，踏出了人類對外星探索的第一步，此階段的成果將為下一步外層空間探索提供寶貴經驗，探月工程主要是通過遙測遙感和最終的登月來揭開月球環境的神秘面紗，登月后要針對月球展開一系列的科研項目，每個環節都非常重要，其中之一就是要獲取月球表面物質標本，在低引力環境下靠人作出動作采集月壤是一件十分不容易的事情，特別是初期無人飛行器登月時，要是通過機械臂動作行程拿舉來完成，傳統機械臂不但質量大，驅動需要的功耗也大，不符合航天探測需求，所以仍需對這種獲取方式進行技術改造，使其體積重量更小，性能更好，更適合于在航天空間環境下采集月壤。

發明內容：

為解決上述問題，本發明提供了一種繩索驅動式月球表層樣品采集裝置，重量輕體積小可靠性高，符合合航天探測需求。

本發明采用的技術方案為：一種繩索驅動式月球表層樣品采集裝置，其特征在于包括長臂和短臂，長臂一端固定連接在肩關節軸上，另一端通過軸承與肘關節軸活動鏈接；短臂一端通過軸承與肘關節軸活動鏈接，另一端通過軸承與腕關節軸活動鏈接；肩關節軸、肘關節軸、腕關節軸的軸線分別平行，肩關節軸通過軸承和軸座固定在肩座上，肩關節軸與軸座間連接有卷簧，著陸器上設有支座，支座上設有肩關節電機，電機驅動軸連接有卷繩輪，卷繩輪上纏繞有一端固定在卷繩輪上的牽引繩，牽引繩另一端固定在長臂上；肩座上設有肘關節電機，肘關節電機驅動軸上連接有肘關節驅動輪，短臂固定連接有與肘關節軸同軸的短臂導輪，短臂導輪周向設有繩槽，短臂導輪與肘關節驅動輪間設有傳動驅動繩；肩座上設有腕關節電機，腕關節電機驅動軸連接有腕關節驅動輪，肩關節軸通過軸承連接有傳動輪一，肘關節軸固定連接有傳動輪二和傳動輪三，腕關節軸固定連接有傳動輪四；腕關節驅動輪、傳動輪一、傳動輪二間通過經變向導輪變向的傳動繩一鏈接傳動，傳動輪三與傳動輪四間通過傳動繩二鏈接傳動；肩座上通過滑塊與腰支架活動鏈接，腰支架上固定有腰關節電機，腰關節電機驅動軸與肩座固定連接。

所述腕關節軸通過法蘭固定連接有末端采樣器。

所述腕關節軸通過活動球副鏈接有末端采樣器，兩相對活動連接體間設有保持居中狀態彈力部件。

所述支座上設有與長臂配合的導向定位槽。

所述驅動繩繞肘關節驅動輪后兩端固定在短臂導輪繩槽周向與短臂交匯處。

本發明采用繩索驅動取代傳統液壓連桿的驅動方式，節省空間的前提下減輕了重量，結構緊湊靈活可靠，可將采集裝置按需要放到合適的采集位置，適合發送到月球表面執行標本采集工作。?

附圖說明

圖1為本發明實施例總體安裝結構示意圖；

圖2為本發明肩關節結構示意圖；

圖3為本發明肘關節結構示意圖；

圖4為本發明腕關節結構示意圖。

圖中標號名稱：1長臂；2短臂；3肩關節軸；4肘關節軸；5腕關節軸；6軸座；7肩座；8卷簧；9著陸器；10支座；11肩關節電機；12卷繩輪；13牽引繩；14肘關節電機；15肘關節驅動輪；16短臂導輪；17驅動繩；18腕關節電機；19腕關節驅動輪；20傳動輪一；21傳動輪二；22傳動輪三；23傳動輪四；24變向導輪；25傳動繩一；26傳動繩二；27腰支架；28腰關節電機；29末端采樣器；30導向定位槽。

具體實施方式