[發明專利]盤刀切削采樣及樣品袋拉繩送樣式小行星表面星壤采樣器

在審

• 申請號: 201811277167.7
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN111122219A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 唐德威;胡炯鋒;全齊全;黃江川;鄧宗全;孫啟臣;劉德赟;張鼐
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N1/04
• 分類號: G01N1/04;B64G1/16
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張金珠

一種盤刀切削采樣及樣品袋拉繩送樣式小行星表面星壤采樣器，屬于小行星探測采樣技術領域。本發明解決了現有的行星表面星壤采樣器缺少導向作用，使得所采樣品的運動軌跡不易控制，樣品收集效率低的問題。采樣機構與樣品容器通過送樣管道連通，進尺機構通過送樣管道帶動采樣機構實現直線進給運動，拉繩穿設在送樣管道及樣品容器內，送樣管道的下端部穿設在罩體內且與罩體的頂部固接，樣品袋的開口端向下設置且套設在送樣管道的下端，樣品袋的袋底部設置在送樣管道內且與送樣機構通過拉繩連接，樣品袋的開口端設置有收緊繩索，且收緊繩索的另一端固接在罩體上，所述收緊繩索上加工有破斷缺口。

技術領域

本發明涉及一種盤刀切削采樣及樣品袋拉繩送樣式小行星表面星壤采樣器，屬于小行星探測采樣技術領域。

背景技術

小行星地質運動少，保留了較多太陽系早期信息，所以探測小行星并采集其表面星壤，對研究探索太陽系演變和生命起源具有重要的意義，同時也有助于在未來開發太空資源。小行星按其物質成分的不同分為碳質、硅質及金屬質小行星，其硬度差異較大。小行星表面星壤狀況復雜，巖石顆粒的粒徑大小不一、形態各異，因此采樣器需具有對不同星壤的適應能力。此外，小行星表面幾乎沒有引力，采樣過程中，濺起樣品的運動軌跡不易確定，難以收集，所以采樣器在采樣過程中要對樣品進行引導。目前，國內外針對小行星采樣所發射的探測器不多，暫時僅有日本的隼鳥1號探測器返回地球。采樣過程中，該探測器內部的采樣裝置失效，僅探測器附著裝置在與小行星表面接觸的過程中粘黏了微量的顆粒并被帶回地球。

發明內容

本發明是為了解決現有的行星表面星壤采樣器缺少導向作用，使得所采樣品的運動軌跡不易控制，樣品收集效率低的問題，進而提供了一種盤刀切削采樣及樣品袋拉繩送樣式小行星表面星壤采樣器。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：

一種盤刀切削采樣及樣品袋拉繩送樣式小行星表面星壤采樣器，它包括探測器主體以及支撐探測器主體的機械臂，它還包括送樣管道、進尺機構、采樣機構、返回艙、送樣機構及樣品容器，進尺機構以及返回艙分別固定在探測器主體上，所述樣品容器及送樣機構均設置在返回艙內，采樣機構與樣品容器通過送樣管道連通，進尺機構通過送樣管道帶動采樣機構實現直線進給運動，所述送樣機構包括拉繩，所述采樣機構包括樣品袋、罩體、兩個外轉子儲能電機、兩個電機座及兩個盤刀，兩個外轉子儲能電機對應通過兩個電機座固定在罩體內，兩個盤刀對應同軸固接在兩個外轉子儲能電機上，拉繩穿設在送樣管道及樣品容器內，送樣管道的下端部穿設在罩體內且與罩體的頂部固接，樣品袋的開口端向下設置且套設在送樣管道的下端，樣品袋的袋底部設置在送樣管道內且與送樣機構通過拉繩連接，樣品袋的開口端設置有收緊繩索，且收緊繩索的另一端固接在罩體上，所述收緊繩索上加工有破斷缺口。

進一步地，所述送樣機構還包括絲母、絲杠、軸、卷筒、第一聯軸器及送樣電機，所述送樣電機及所述絲母均固接在返回艙內，絲杠與絲母配合且絲杠沿其中心軸線方向開設有通孔，所述絲杠及所述卷筒首尾固接且均同軸穿設在軸上，所述軸與送樣電機通過第一聯軸器固接，拉繩上遠離樣品袋的一端部呈螺旋繞設在卷筒上。

進一步地，所述軸為花鍵軸，所述絲杠內部開設有與花鍵軸配合連接的花鍵孔。

進一步地，所述進尺機構包括滑輪架、進尺電機、第二聯軸器、絲母、絲杠及若干對稱設置的滑輪，其中進尺電機固裝在探測器主體上，絲杠轉動連接在探測器主體上，絲母與絲杠配合連接且固接在送樣管道的側壁，若干滑輪通過滑輪架轉動設置在探測器主體上，且若干滑輪對稱設置在送樣管道的兩側。

進一步地，所述送樣管道包括送樣軟管和送樣剛管，其中送樣剛管與樣品容器通過送樣軟管連通，送樣剛管上遠離送樣軟管的一端與罩體連通，若干滑輪對稱設置在送樣剛管的兩側。

進一步地，兩個盤刀關于送樣管道中心軸線對稱設置，且旋轉方向為向內相對旋轉。

本發明與現有技術相比具有以下效果：