[发明专利]一种用于地外星体浅层土壤取样的末端执行机构

摘要

本发明涉及一种用于地外星体浅层土壤取样的末端执行机构，包括铲子、棘轮、样品盒和连接分离机构，其中棘轮固定在铲子前端，样品盒通过连接分离机构固定在铲子后端，样品盒为筒形结构，内部设置有单向机构和封口机构，其中单向机构防止样品盒内的土壤流出；封口机构用于样品盒分离时防止盒内的土壤样品飞溅出来；连接分离机构包括套筒、滑片、钢球、弹簧和弹簧销，在连接状态时形成土壤进入样品盒的通道，在样品转送时，可以使经过初级封装的样品脱离末端执行机构，本发明末端执行机构以铲挖作业方式为主，棘轮旋挖作业方式为辅，能够有效地获取土壤样品，具备样品的临时存储和初级封装功能，并能将样品转送至上升器上的密封封装装置中。

主权项

一种用于地外星体浅层土壤取样的末端执行机构，其特征在于：包括铲子(1)、棘轮(2)、样品盒(3)和连接分离机构(4)，其中铲子(1)是末端执行机构的主体，用于对土壤进行铲挖，棘轮(2)固定在铲子(1)前端，用于对土壤进行旋挖，样品盒(3)通过连接分离机构(4)固定在铲子(1)后端，样品盒(3)为筒形结构，入口处设置有单向机构和封口机构，单向机构用于防止样品盒(3)内的土壤流出，封口机构用于样品盒(3)分离时防止盒内的土壤样品飞溅出来；单向机构包括第一门扇(6)、门轴(7)及第二门扇(9)，门轴(7)沿直径方向穿过样品盒(3)的筒壁并固定在筒壁上，第一门扇(6)和第二门扇(9)在夹角为180°时组成一个完整的椭圆面，门轴(7)穿过椭圆面的短轴所在的中心线，第一门扇(6)和第二门扇(9)可以绕门轴(7)转动，椭圆面的短轴等于筒形样品盒(3)内壁的直径，椭圆面的长轴大于筒形样品盒(3)内壁的直径，使得第一门扇(6)和第二门扇(9)在筒形样品盒(3)内绕门轴(7)转动时夹角始终小于180°，当土壤从样品盒(3)的腔体内流出时，第一门扇(6)和第二门扇(9)的边缘紧贴样品盒(3)的腔体内壁，防止土壤外流；连接分离机构(4)包括套筒(12)、滑片(13)、钢球(14)、弹簧(15)和弹簧销(16)，其中滑片(13)和钢球(14)设置在套筒(12)内侧的凹槽内，滑片(13)与样品盒(3)腔体外壁紧贴，钢球(14)嵌入滑片(13)的通孔和样品盒(3)腔体外壁上的凹槽共同形成的封闭空腔内，使得样品盒(3)腔体不能从套筒(12)中移出，套筒(12)与样品盒(3)腔体外壁之间设置处于压缩状态的弹簧(15)和弹簧销(16)，防止末端执行机构翻转时样品盒(3)位移过大导致连接失效，当样品盒(3)分离时，钢球(14)在滑片(13)上升到铲子(1)后端的极限位置时与套筒(12)的通孔(30)对正，样品盒(3)继续上升将钢球(14)挤出通孔(30)，实现样品盒(3)的分离。