一种具有磨削及夹持功能的小天体一体化取样器制造技术

本发明专利技术涉及航天领域，为一种具有磨削及夹持功能的小天体一体化取样器，包括夹持取样器、磨削取样器、样品封装容器、深度相机。利用夹持电机驱动滚珠丝杠螺母及放样推杆往复运动，并通过连杆带动夹持爪开合，实现样品夹取及同步送样；利用磨削电机驱动金属铣刀组件高速旋转实现动能储存，接触星表后完成样品磨削取样及送样。通过布置磨削取样器接触开关同步实现取样器位姿检测。本发明专利技术采用磨削及夹持一体化设计，具备星表风化层、岩粉、岩块等多种目标的取样能力，实现多种方式取样的同时完成样品放样，结构紧凑无附加机构。

An integrated sampler for small celestial bodies with grinding and clamping functions

【技术实现步骤摘要】
一种具有磨削及夹持功能的小天体一体化取样器
本专利技术涉及一种取样器。
技术介绍
小天体(含小行星和彗星)内部蕴含了大量太阳系形成演化的信息和丰富的矿物质，具有极高的科学和经济价值。通过对小天体的探测可以更加深入地了解小天体，为人类探索行星系统的形成和演化历史提供线索。小天体的取样研究可对其星壤特性、轨道特性、表面环境、温度变化等一系列特性进行全面深入了解，为后续开发利用小天体奠定基础。小天体表面为微重力，取样时样品会悬浮或飞散，使得取样收集和封装的难度极大。同时，小天体表面的样品形式具有不确定性，可能具有星表风化层、岩粉、岩块等物质，这对小天体的取样器提出了更高的要求，传统的取样机构难以满足小天体微重力条件下的多种样品形式的取样任务。目前对小天体取样器研究较少，且大多数取样器只针对特定的介质进行设计，如ESA研制的Rosetta探测器上所用的取样机构SD2采用钻取方案，适用于星表介质较软的小天体取样。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种具有磨削及夹持功能的小天体一体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有磨削及夹持功能的小天体一体化取样器，其特征在于，包括夹持取样器(1)、磨削取样器(2)、样品封装容器(3)、深度相机(4)；夹持取样器(1)、样品封装容器(3)、深度相机(4)分别安装在磨削取样器(2)上，深度相机(4)拍摄星体表面照片，样品封装容器(3)用于存储取得的样品；/n夹持取样器(1)包括夹持爪(11)、夹持接触开关(12)、夹持弹簧(13)、夹持保持架(14)、夹持电机(15)、滚珠丝杠(16)、丝杠螺母(17)、连杆(18)、放样推杆(19)、推杆弹簧(110)、夹持取样器壳体(112)；夹持电机(15)安装在夹持取样器壳体(112)内，夹持电机(15)通过传动齿轮与...

【技术特征摘要】
1.一种具有磨削及夹持功能的小天体一体化取样器，其特征在于，包括夹持取样器(1)、磨削取样器(2)、样品封装容器(3)、深度相机(4)；夹持取样器(1)、样品封装容器(3)、深度相机(4)分别安装在磨削取样器(2)上，深度相机(4)拍摄星体表面照片，样品封装容器(3)用于存储取得的样品；
夹持取样器(1)包括夹持爪(11)、夹持接触开关(12)、夹持弹簧(13)、夹持保持架(14)、夹持电机(15)、滚珠丝杠(16)、丝杠螺母(17)、连杆(18)、放样推杆(19)、推杆弹簧(110)、夹持取样器壳体(112)；夹持电机(15)安装在夹持取样器壳体(112)内，夹持电机(15)通过传动齿轮与滚珠丝杠(16)端部配合连接，滚珠丝杠(16)两端通过轴承安装在夹持取样器壳体(112)内；丝杠螺母(17)安装在滚珠丝杠(16)上并沿滚珠丝杠(16)移动；连杆(18)对称安装在丝杠螺母(17)两侧，连杆(18)两端分别与丝杠螺母(17)、夹持保持架(14)铰接；夹持爪(11)与夹持保持架(14)之间安装夹持接触开关(12)、夹持弹簧(13)，夹持爪(11)与夹持保持架(14)沿横向相对运动；放样推杆(19)与丝杠螺母(17)通过套筒连接，套筒和放样推杆(19)之间安装推杆弹簧(110)，放样推杆(19)在丝杠螺母(17)作用下做轴向运动；夹持爪(11)和夹持保持架(14)设置在放样推杆(19)两侧；当夹持弹簧(13)被压缩至夹持接触开关(12)触发时，夹持爪(11)停止夹持动作；
磨削取样器(2)包括磨削取样器外壳(21)、金属铣刀组件(22)、取样器通用接口(23)、磨削取样器接触开关(24)、磨削电机(25)、齿轮组件；取样器通用接口(23)安装在磨削取样器外壳(21)上部，多个磨削取样器接触开关(24)分布在磨削取样器外壳(21)底部，齿轮组件安装在磨削取样器外壳(21)外侧；磨削电机(25)、多组金属铣刀组件(22)通过轴承安装在磨削取样器外壳(21)内，磨削电机(25)通过齿轮组件带动金属铣刀组件(22)工作，将磨削后的样品送入样品封装容器(3)内。


2.根据权利要求1所述的一种具有磨削及夹持功能的小天体一体化取样器，其特征在于，夹持取样器(1)还包括导轨(111)；导轨(111)安装在夹持取样器壳体(112)一端，导轨(111)上开有滑槽，夹持保持架(14)在滑槽内滑动，放样推杆(19)能够在滑槽中部伸缩。


3.根据权利要求1或2所述的一种具有磨削及夹持功能的小天体一体化取样器，其特征在于，金属铣刀组件(22)包括金属铣刀(221)、铣刀保持轴(222)、金属刷(223)、超越离合器(224)、铣刀驱动轴(225)；金属铣刀(221)两端及中部分别安装一圈金属刷(223)，金属铣刀(221)两端分别安装铣刀保持轴(222)和铣刀驱动轴(225)；超越离合器(224)安装在金属铣刀(221)内，并与铣刀驱动轴(225)配合；金属铣刀组件(22)通过铣刀保持轴(222)、铣刀驱动轴(225)及轴承安装在磨削取样器外壳(21)内。


4.根据权利要求3所述的一种具有磨削及夹持功能的小天体一体化取样器，其特征在于，齿轮组件包括驱动齿轮(251)、第一驱动惰轮(252)、第二驱动惰轮(253)、第一金属铣刀组件驱动齿轮(254)、第二金属铣刀组件驱动齿轮(255)；驱动齿轮(251)与磨削电机(25)输出轴相连，通过相互啮合的第一驱动惰轮(252)、第二驱动惰轮(253)，带动第一金属铣...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，张文明，赵志军，林云成，王康，李德伦，刘雅芳，刘宾，孟林智，
申请(专利权)人：北京空间飞行器总体设计部，
类型：发明
国别省市：北京;11