铲挖式表层月壤采样器设计与试验

摘要

针对月球表层土壤的采样任务,设计了一种搭载于机械臂末端的采样器.基于离散元手段,利用Scott真实月壤微型三轴压缩试验数据,完成仿真散体颗粒特性参数匹配,开展了采样器铲取 、挖取采样过程的仿真分析,获得作业过程采样器的动力学特性.此外,开发了采样器性能测试系统,针对不同模拟月壤对象进行了采样试验,测试获得了采样器采样能力随深度及月壤硬度的变化情况,得到采样器操作参数的可行区域.采样器能够实现铲取 、挖取和封装容器转移多重任务,研究工作为中国未来的月面采样任务提供方案借鉴和技术支撑.