用於行星樣品採集及回收的末端執行器的製作方法

2023-06-05 16:39:36

專利名稱：用於行星樣品採集及回收的末端執行器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於行星樣品採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， 將採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採樣和樣品回收操作的末端執行器，末端執行器是直接作用於控制對象的機械系統，是探測器的執行部件，它的好壞直接關係到整個探測、採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並不多，中國科學院瀋陽自動化研究所發表的論文題目為《機器人化月表採樣器控制系統研究》，該論文針對月球探測項目預研了具有多管鑽取、夾取、鏟取樣品等功能的機器人化採樣器樣機；還有北京航空航天大學和北京衛星製造廠聯合製造的多杆深層採樣器。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，即無法精確選取採樣地點。

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，進而提供一種用於行星樣品採集及回收的末端執行器。本發明為解決上述技術問題採取的技術方案是本發明的用於行星樣品採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；所述挖掘裝置包括剷頭、封裝箱體和漏鬥，所述剷頭固裝在封裝箱體的上端面上，所述漏鬥位於封裝箱體內， 所述漏鬥的大端固裝在封裝箱體的上端面的中心處，所述漏鬥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、第一電機箱後蓋、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鬥上，所述主套筒的上端固裝在漏鬥的上部，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於第一電機箱體內，第一減速器的輸出軸由第一電機箱體的上端面穿出，所述第一電機箱後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餘下一個水平設置，所述兩個激振裝置支承軸位於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、第二電機箱後蓋、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於主套筒的兩側，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，所述第二電機箱後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；所述封裝裝置包括收集筒、第一彈簧、封裝筒蓋、密封件、彈簧支撐件和扭簧；所述收集筒的上端與封裝箱體連接，所述收集筒通過解鎖爪鎖緊，所述第一彈簧套裝在漏鬥的下部，所述第一彈簧的上端與環形凸臺相接觸，所述第一彈簧的下端與封裝筒蓋相接觸， 所述第一彈簧處於受力狀態，所述封裝筒蓋水平固裝在收集筒的內壁上，所述封裝筒蓋上加工有中心孔和第一通孔，所述支撐件由盒體和固定軸構成，所述固定軸的下端固裝在盒體底端面的中心處，所述扭簧套裝在固定軸上，所述密封件由密封板和旋轉帽，所述旋轉帽上設有外沿，所述密封板水平固裝在旋轉帽的外沿上，所述旋轉帽蓋在固定軸上，所述扭簧的一端與盒體固接，所述扭簧的另一端與旋轉帽固接，所述盒體的上端面固裝在封裝筒蓋的第一通孔處，旋轉帽的外沿與第一通孔處封裝筒蓋的下端面相接觸，所述漏鬥的下端插裝在封裝筒蓋的中心孔處，所述密封板與漏鬥的下端外側壁相接觸，所述扭簧處於受力狀態；所述釋放夯實裝置包括殼體、第二彈簧、第三彈簧、支撐筒、滑杆、壓蓋、兩個活塞鎖緊爪、支承軸軸套和活塞，所述殼體的上端與收集筒的下端固接，所述支撐筒安裝在殼體的底端面上，所述滑杆的一端設有滑塊，所述滑塊位於支撐筒內，所述滑杆的另一端由殼體的下端面穿出，所述第二彈簧位於支撐筒內，所述壓蓋固裝在支撐筒的上端面上，所述第二彈簧的一端與壓蓋相接觸，所述第二彈簧的另一端與滑塊相接觸，所述支撐筒的外側壁上對稱設置有兩個活塞鎖緊爪，所述殼體上加工有環形空腔，所述第三彈簧位於環形空腔內， 所述活塞位於殼體的上方，所述第三彈簧的一端與活塞相接觸，所述第三彈簧的另一端與殼體相接觸，所述活塞通過兩個活塞鎖緊爪鎖緊，所述第三彈簧處於受力狀態。本發明的有益效果是本發明的末端執行器的封裝裝置採用純機械結構，具有結構簡單，與現有的末端執行器採用電機驅動相比，可靠性高、可實現性好的優點；本發明的末端執行器的釋放夯實裝置採用純機械結構鎖緊，具有良好的自鎖功能，當打開鎖緊後，活塞通過彈簧的彈力將收集筒內收集的行星的土樣夯實，保證了在返回器飛行過程中所採集的樣品的質心位置不會發生改變，返回器的運動軌跡可控；本發明的末端執行器的激振裝置採用電機直接驅動凸輪，帶動敲擊棒敲擊剷頭和收集筒上部內壁，可以清除粘附在剷頭上和漏鬥內的殘留樣品，並具有振動、平整收集筒上部內樣品的功能；本發明的末端執行器的解鎖裝置採用解鎖爪進行二級解鎖，在收集筒回收過程之前實現了封裝過程，確保樣品不會散落在封裝容器處，避免破壞封裝容器的密封面而導致採集樣品的任務失敗；本發明的末端執行器採用機械臂帶動的合金剷頭進行驅動操作，具有安裝方便、 集成度高、體積小、質量輕、末端執行器靈活機動性好，實現了末端執行器與行星探測器的機械臂連接，可以精確選取採樣地點，且具有採集量大、採集範圍廣的優點。


圖1是本發明的末端執行器的主視剖視圖，圖2是圖1的左視剖視圖，圖3是圖1 中振動篩選裝置的左視剖視圖，圖4是圖1中振動篩選裝置的左視圖，圖5是本發明的末端執行器的兩級解鎖裝置的主視剖視圖，圖6是兩級解鎖機構的俯視圖，圖7是兩級解鎖機構的俯視剖視圖，圖8是解鎖爪的主視圖，圖9是圖8的左視剖視圖，圖10是解鎖爪的立體圖， 圖11是兩級解鎖機構的立體圖，圖12是兩級解鎖機構的立體圖(圖11與圖12的視角不同)，圖13是封裝裝置的階梯剖仰視圖，圖14是封裝裝置的主視剖視圖，圖15是封裝裝置的主視剖視圖。
具體實施例方式具體實施方式
一如圖1 15所示，本實施方式的一種用於行星樣品採集及回收的末端執行器，其特徵在於所述末端執行器包括挖掘裝置、主執行裝置A、封裝裝置B和釋放夯實裝置C ；所述挖掘裝置包括剷頭3、封裝箱體5和漏鬥2，所述剷頭3固裝在封裝箱體 5的上端面上，所述漏鬥2位於封裝箱體5內，所述漏鬥2的大端固裝在封裝箱體5的上端面的中心處，所述漏鬥2的外壁上加工有環形凸臺2-1 ；所述主執行裝置A包括主套筒4、振動篩選裝置D和兩級解鎖裝置E，所述振動篩選裝置D包括第一電機8、第一減速器10、第一電機箱體9、第一電機箱後蓋7、凸輪16、第一敲擊棒11、第二敲擊棒17、兩個激振裝置支撐件12、兩個激振裝置支承軸15和兩個扭簧 13 ；所述主套筒4套裝在漏鬥2上，所述主套筒4的上端固裝在漏鬥2的上部，所述第一電機箱體9固裝在主套筒4的外側壁上，所述第一電機8和第一減速器10均位於第一電機箱體9內，第一減速器10的輸出軸由第一電機箱體9的上端面穿出，所述第一電機箱後蓋7 固裝在第一電機箱體9的下端面上，所述凸輪16固套在第一減速器10的輸出軸上，每個激振裝置支承軸15通過一個激振裝置支撐件12安裝在主套筒4的外側壁上，兩個激振裝置支承軸15中的一個豎直設置，兩個激振裝置支承軸15中的餘下一個水平設置，所述兩個激振裝置支承軸15位於凸輪16的兩側且與凸輪16相鄰設置，每個激振裝置支承軸15上套裝有一個扭簧13，所述第一敲擊棒11固裝在豎直設置的激振裝置支承軸15的下端，所述第二敲擊棒17固裝在水平設置的激振裝置支承軸15的一端上且與凸輪16相鄰設置；
所述兩級解鎖裝置E包括第二電機19、第二減速器20、第二電機箱體21、第二電機箱後蓋18、輥子25、三個鋼絲壓塊沈、三根鋼絲對、三個預緊塊23、三個解鎖爪支撐軸27、 三個解鎖爪套筒四、三個解鎖爪22和三塊支撐板50，所述第二電機箱體21固裝在主套筒 4的外側壁上且與第一電機箱體9相對位於主套筒4的兩側，所述第二電機19和第二減速器20水平安裝在第二電機箱體21內，第二減速器20的輸出軸由第二電機箱體21的一端穿出，所述第二電機箱後蓋18固裝在第一電機箱體9的另一端上，所述輥子25固套在第二減速器20的輸出軸上，所述三塊支撐板50沿圓周方向均布設置在主套筒4的外側壁上，每塊支撐板50上安裝有一個解鎖爪支撐軸27，每個解鎖爪支撐軸27上套裝有一個解鎖爪套筒四，每個解鎖爪套筒四上安裝有一個解鎖爪22 ；所述輥子25和三個解鎖爪22中的兩個解鎖爪上均安裝有一個鋼絲壓塊沈，三個解鎖爪22上均安裝有一個預緊塊23，所述三根鋼絲24由第一鋼絲M-1、第二鋼絲M-2和第三鋼絲M-3構成，所述三個解鎖爪22由第一解鎖爪22-1、第二解鎖爪22-2和第三解鎖爪22-3構成，所述第一鋼絲的一端固裝在輥子25的鋼絲壓塊沈上，所述第一鋼絲M-I的另一端固裝在第一解鎖爪22-1的預緊塊 23上，所述第二鋼絲M-2的一端固裝在第一解鎖爪22-1的鋼絲壓塊沈上，所述第二鋼絲 24-2的另一端固裝在第二解鎖爪22-2的預緊塊23上，所述第三鋼絲的一端固裝在第二解鎖爪22-2的鋼絲壓塊沈上，所述第三鋼絲M-3的另一端固裝在第三解鎖爪22-3 的預緊塊23上，每個解鎖爪22的下部設有一級解鎖腳22-4和二級解鎖腳22_5，每個解鎖爪22的一級解鎖腳22-4與對應的二級解鎖腳22-5垂直設置，每個解鎖爪22的一級解鎖腳22-4的下端面固裝在對應的二級解鎖腳22-5的上端面上且二者固裝為一體，三個一級解鎖腳22-4的上端面同在一個平面上，三個二級解鎖腳22-5的上端面同在一個平面上，所述收集筒6的上端加工有臺肩6-1，三個一級解鎖腳22-4的上端面與臺肩6-1搭接；所述封裝裝置B包括收集筒6、第一彈簧1、封裝筒蓋30、密封件31、彈簧支撐件34 和扭簧33 ；所述收集筒6的上端與封裝箱體5連接，所述收集筒6通過解鎖爪鎖緊，所述第一彈簧1套裝在漏鬥2的下部，所述第一彈簧1的上端與環形凸臺2-1相接觸，所述第一彈簧1的下端與封裝筒蓋30相接觸，所述第一彈簧1處於受力狀態，所述封裝筒蓋30水平固裝在收集筒6的內壁上，所述封裝筒蓋30上加工有中心孔30-1和第一通孔30-2，所述支撐件；34由盒體34-1和固定軸34-2構成，所述固定軸34_2的下端固裝在盒體34_1底端面的中心處，所述扭簧33套裝在固定軸34-2上，所述密封件31由密封板31-1和旋轉帽31_2， 所述旋轉帽31-2上設有外沿31-2-1，所述密封板31-1水平固裝在旋轉帽31_2的外沿上， 所述旋轉帽31-2蓋在固定軸34-2上，所述扭簧33的一端與盒體34_1固接，所述扭簧33 的另一端與旋轉帽31-2固接，所述盒體34-1的上端面固裝在封裝筒蓋30的第一通孔30-2 處，旋轉帽31-2的外沿31-2-1與第一通孔30-2處封裝筒蓋30的下端面相接觸，所述漏鬥 2的下端插裝在封裝筒蓋30的中心孔30-1處，所述密封板31-1與漏鬥2的下端外側壁相接觸，所述扭簧33處於受力狀態；所述釋放夯實裝置C包括殼體40、第二彈簧37、第三彈簧43、支撐筒41、滑杆42、 壓蓋36、兩個活塞鎖緊爪38、支承軸軸套39和活塞35，所述殼體40的上端與收集筒6的下端固接，所述支撐筒41安裝在殼體40的底端面上，所述滑杆42的一端設有滑塊42-1， 所述滑塊42-1位於支撐筒41內，所述滑杆42的另一端由殼體40的下端面穿出，所述第二彈簧37位於支撐筒41內，所述壓蓋36固裝在支撐筒41的上端面上，所述第二彈簧37的一端與壓蓋36相接觸，所述第二彈簧37的另一端與滑塊42-1相接觸，所述支撐筒41的外側壁上對稱設置有兩個活塞鎖緊爪38，所述殼體40上加工有環形空腔40-1，所述第三彈簧 43位於環形空腔40-1內，所述活塞35位於殼體40的上方，所述第三彈簧43的一端與活塞 35相接觸，所述第三彈簧43的另一端與殼體40相接觸，所述活塞35通過兩個活塞鎖緊爪 38鎖緊，所述第三彈簧43處於受力狀態。封裝箱體5固裝在行星探測器的機械臂上。
具體實施方式
二 如圖3所示，本實施方式所述振動篩選裝置D還包括兩個軸套 14，每個激振裝置支承軸15上均套裝有一個軸套14。如此設計，所述軸套14可有效減少激振裝置支承軸15和激振裝置支撐件12之間的摩擦。其它組成及連接關係與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三如圖14所示，本實施方式所述封裝裝置B還包括套筒32，所述套筒32套裝在固定軸34-2上。如此設計，所述套筒32可有效調節固定軸34_2和扭簧33 之間間隙，使扭簧33更好的固定。其它組成及連接關係與具體實施方式
一或二相同。具體是實施方式四如圖1所示，本實施方式所述封裝裝置B還包括密封圈觀，所述密封圈觀位於第一通孔30-2處且位於封裝筒蓋30和密封件31之間。如此設計，所述密封圈28可有效阻止收集的樣品阻塞旋轉帽31-2和封裝筒蓋30的下端之間的空間，使得密封板31-1繞第一通孔30-2的轉動順利進行。其它組成及連接關係與具體實施方式
三相同。工作原理將封裝箱體5固裝在行星探測器的機械臂上，驅動行星探測器的機械臂運動帶動封裝箱體5上的剷頭3進行挖掘動作，實現挖掘功能，通過剷頭3挖掘行星上的土樣；採集土樣的同時驅動第一電機8動作，第一電機8的輸出軸轉動帶動第一減速器 10旋轉，第一減速器10旋轉帶動凸輪16旋轉，凸輪16旋轉反覆帶動第一敲擊棒11和第二敲擊棒17反覆擺動，從而第一敲擊棒11前端反覆敲擊剷頭3內壁，第二敲擊棒17前端反覆敲擊收集筒6內壁，兩個敲擊棒實現振動篩選功能；採集土樣完成後，驅動第二電機19動作，第二電機19旋轉帶動第二減速器20同時旋轉，第二減速器20旋轉帶動輥子25旋轉，輥子25旋轉帶動第一鋼絲M-I動作，同時帶動第二鋼絲M-2和第三鋼絲M-3聯動，從而驅動三個解鎖爪22同步轉動，當三個解鎖爪22同步轉動90°的時，三個一級解鎖腳22-4的上端面與臺肩6-1的搭接被打開，即實現了一級解鎖，同時二級解鎖腳22-5的上端面與臺肩6-1的搭接，即二級解鎖腳22-5與收集筒6鎖定；一級解鎖完成後，由於第一彈簧1處於受力狀態，所以在第一彈簧1彈力的作用下將漏鬥2彈起，同時密封板31-1與漏鬥2的下端外側壁脫離，密封板31-1在扭簧33的作用下復位，將筒蓋30的中心孔30-1處封裝，實現了封裝作用；釋放夯實裝置在由行星探測器的機械臂在進入返回艙時，滑杆42在外力作用下沿支撐筒41的導軌槽推開兩個活塞鎖緊爪38，兩個活塞鎖緊爪38張開將活塞35解鎖，活塞35在第三彈簧43作用下彈起，活塞35沿收集筒6內腔向上運動，實現釋放夯實功能；然後，驅動第二電機19旋轉，第二電機19旋轉帶動第二減速器20的輸出軸轉動， 第二減速器20的輸出軸轉動帶動輥子25旋轉，帶動第一鋼絲M-I動作，同時帶動第二鋼絲M-2和第三鋼絲M-3聯動，從而驅動三個解鎖爪22同步轉動，當三個解鎖爪22在一級解鎖基礎上再同步轉動90°的時，三個二級解鎖腳22-5的上端面與臺肩6-1的搭接被打開，即實現了二級解鎖，二級解鎖後實現封裝箱體5和收集筒6脫離，最後收集筒6由返回艙返回地球。
權利要求
1. 一種用於行星樣品採集及回收的末端執行器，其特徵在於所述末端執行器包括挖掘裝置、主執行裝置(A)、封裝裝置(B)和釋放夯實裝置(C)；所述挖掘裝置包括剷頭(3)、 封裝箱體(5)和漏鬥O)，所述剷頭(3)固裝在封裝箱體(5)的上端面上，所述漏鬥(2)位於封裝箱體(5)內，所述漏鬥( 的大端固裝在封裝箱體(5)的上端面的中心處，所述漏鬥 (2)的外壁上加工有環形凸臺0-1)；所述主執行裝置(A)包括主套筒G)、振動篩選裝置(D)和兩級解鎖裝置(E)，所述振動篩選裝置(D)包括第一電機(8)、第一減速器(10)、第一電機箱體(9)、第一電機箱後蓋 (7)、凸輪(16)、第一敲擊棒(11)、第二敲擊棒(17)、兩個激振裝置支撐件(1 、兩個激振裝置支承軸(1 和兩個扭簧(13)；所述主套筒(4)套裝在漏鬥( 上，所述主套筒的上端固裝在漏鬥( 的上部，所述第一電機箱體(9)固裝在主套筒(4)的外側壁上，所述第一電機(8)和第一減速器(10)均位於第一電機箱體(9)內，第一減速器(10)的輸出軸由第一電機箱體(9)的上端面穿出，所述第一電機箱後蓋(7)固裝在第一電機箱體(9)的下端面上，所述凸輪(16)固套在第一減速器(10)的輸出軸上，每個激振裝置支承軸(1 通過一個激振裝置支撐件(1 安裝在主套筒的外側壁上，兩個激振裝置支承軸(1 中的一個豎直設置，兩個激振裝置支承軸(1 中的餘下一個水平設置，所述兩個激振裝置支承軸(1 位於凸輪(16)的兩側且與凸輪(16)相鄰設置，每個激振裝置支承軸(1 上套裝有一個扭簧(13)，所述第一敲擊棒(11)固裝在豎直設置的激振裝置支承軸(1 的下端，所述第二敲擊棒(17)固裝在水平設置的激振裝置支承軸(1 的一端上且與凸輪(16)相鄰設置；所述兩級解鎖裝置(E)包括第二電機(19)、第二減速器(20)、第二電機箱體、第二電機箱後蓋(18)、輥子(25)、三個鋼絲壓塊( )、三根鋼絲(M)、三個預緊塊(23)、三個解鎖爪支撐軸(27)、三個解鎖爪套筒( )、三個解鎖爪0 和三塊支撐板(50)，所述第二電機箱體固裝在主套筒(4)的外側壁上且與第一電機箱體(90相對位於主套筒(4)的兩側，所述第二電機(19)和第二減速器OO)水平安裝在第二電機箱體內，第二減速器 (20)的輸出軸由第二電機箱體的一端穿出，所述第二電機箱後蓋(18)固裝在第一電機箱體(9)的另一端上，所述輥子0 固套在第二減速器OO)的輸出軸上，所述三塊支撐板(50)沿圓周方向均布設置在主套筒的外側壁上，每塊支撐板(50)上安裝有一個解鎖爪支撐軸(27)，每個解鎖爪支撐軸(XT)上套裝有一個解鎖爪套筒( )，每個解鎖爪套筒 (29)上安裝有一個解鎖爪0 ；所述輥子0 和三個解鎖爪0 中的兩個解鎖爪上均安裝有一個鋼絲壓塊( )，三個解鎖爪0 上均安裝有一個預緊塊(23)，所述三根鋼絲04) 由第一鋼絲(M-I)、第二鋼絲04-2)和第三鋼絲04-3)構成，所述三個解鎖爪02)由第一解鎖爪(22-1)、第二解鎖爪Q2-2)和第三解鎖爪02-3)構成，所述第一鋼絲04-1)的一端固裝在輥子0 的鋼絲壓塊06)上，所述第一鋼絲04-1)的另一端固裝在第一解鎖爪02-1)的預緊塊03)上，所述第二鋼絲04-2)的一端固裝在第一解鎖爪02-1)的鋼絲壓塊06)上，所述第二鋼絲04- 的另一端固裝在第二解鎖爪02- 的預緊塊03) 上，所述第三鋼絲的一端固裝在第二解鎖爪02- 的鋼絲壓塊06)上，所述第三鋼絲04-3)的另一端固裝在第三解鎖爪02-3)的預緊塊03)上，每個解鎖爪02)的下部設有一級解鎖腳02-4)和二級解鎖腳(22-5)，每個解鎖爪(2 的一級解鎖腳02-4)與對應的二級解鎖腳02- 垂直設置，每個解鎖爪0 的一級解鎖腳02-4)的下端面固裝在對應的二級解鎖腳02- 的上端面上且二者固裝為一體，三個一級解鎖腳02-4)的上端面同在一個平面上，三個二級解鎖腳02- 的上端面同在一個平面上，所述收集筒(6) 的上端加工有臺肩(6-1)，三個一級解鎖腳Q2-4)的上端面與臺肩(6-1)搭接；所述封裝裝置(B)包括收集筒(6)、第一彈簧(1)、封裝筒蓋(30)、密封件(31)、彈簧支撐件(34)和扭簧(3 ；所述收集筒(6)的上端與封裝箱體( 連接，所述收集筒(6)通過解鎖爪鎖緊，所述第一彈簧(1)套裝在漏鬥( 的下部，所述第一彈簧(1)的上端與環形凸臺(2-1)相接觸，所述第一彈簧(1)的下端與封裝筒蓋(30)相接觸，所述第一彈簧(1)處於受力狀態，所述封裝筒蓋(30)水平固裝在收集筒(6)的內壁上，所述封裝筒蓋(30)上加工有中心孔(30-1)和第一通孔(30-2)，所述支撐件(34)由盒體(34-1)和固定軸(34_2)構成，所述固定軸(34- 的下端固裝在盒體(34-1)底端面的中心處，所述扭簧(3 套裝在固定軸(34-2)上，所述密封件(31)由密封板(31-1)和旋轉帽(31-2)，所述旋轉帽(31_2) 上設有外沿(31-2-1)，所述密封板(31-1)水平固裝在旋轉帽(31-2)的外沿上，所述旋轉帽 (31-2)蓋在固定軸(34-2)上，所述扭簧(33)的一端與盒體(34_1)固接，所述扭簧(33)的另一端與旋轉帽(31-2)固接，所述盒體(34-1)的上端面固裝在封裝筒蓋(30)的第一通孔 (30-2)處，旋轉帽(31-2)的外沿(31-2-1)與第一通孔(30_2)處封裝筒蓋(30)的下端面相接觸，所述漏鬥( 的下端插裝在封裝筒蓋(30)的中心孔(30-1)處，所述密封板(31-1) 與漏鬥O)的下端外側壁相接觸，所述扭簧(3 處於受力狀態；所述釋放夯實裝置(C)包括殼體(40)、第二彈簧(37)、第三彈簧(43)、支撐筒01)、 滑杆(42)、壓蓋(36)、兩個活塞鎖緊爪(38)、支承軸軸套(39)和活塞(35)，所述殼體00) 的上端與收集筒(6)的下端固接，所述支撐筒Gl)安裝在殼體GO)的底端面上，所述滑杆 (42)的一端設有滑塊(42-1)，所述滑塊02-1)位於支撐筒Gl)內，所述滑杆0 的另一端由殼體GO)的下端面穿出，所述第二彈簧(37)位於支撐筒Gl)內，所述壓蓋(36)固裝在支撐筒Gl)的上端面上，所述第二彈簧(37)的一端與壓蓋(36)相接觸，所述第二彈簧(37)的另一端與滑塊G2-1)相接觸，所述支撐筒Gl)的外側壁上對稱設置有兩個活塞鎖緊爪(38)，所述殼體00)上加工有環形空腔(40-1)，所述第三彈簧03)位於環形空腔 (40-1)內，所述活塞(35)位於殼體00)的上方，所述第三彈簧03)的一端與活塞(35)相接觸，所述第三彈簧^幻的另一端與殼體GO)相接觸，所述活塞(3 通過兩個活塞鎖緊爪(38)鎖緊，所述第三彈簧處於受力狀態。
2.根據權利要求1所述的用於行星樣品採集及回收的末端執行器，其特徵在於所述振動篩選裝置(D)還包括兩個軸套(14)，每個激振裝置支承軸(1 上均套裝有一個軸套 (14)。
3.根據權利要求1或2所述的用於行星樣品採集及回收的末端執行器，其特徵在於 所述封裝裝置(B)還包括套筒(32)，所述套筒(3 套裝在固定軸(34- 上。
4.根據權利要求3所述的用於行星樣品採集及回收的末端執行器，其特徵在於所述封裝裝置(B)還包括密封圈( )，所述密封圈08)位於第一通孔(30- 處且位於封裝筒蓋(30)和密封件(31)之間。
全文摘要
用於行星樣品採集及回收的末端執行器，它涉及一種末端執行器。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。所述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；所述挖掘裝置包括剷頭、封裝箱體和漏鬥，所述剷頭固裝在封裝箱體的上端面上，所述漏鬥位於封裝箱體內，所述漏鬥的大端固裝在封裝箱體的上端面的中心處，所述漏鬥的外壁上加工有環形凸臺；所述主套筒套裝在漏鬥上，所述主套筒的上端固裝在漏鬥的上部，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於第一電機箱體內。本發明用於行星樣品採集及回收。
文檔編號G01N1/08GK102507253SQ20111030407
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者劉宏, 孫奎, 曹寶石, 李操, 李永紹, 謝宗武 申請人:哈爾濱工業大學