薄明伟，郭 辉，赵海宁，孙 凤，徐方超，李 强

(沈阳工业大学 机械工程学院,辽宁 沈阳 110870)

0 引言

从古至今，人类对月球的探索从未停止，最早人们通过眼睛去观看夜晚的星象进行占卜；随着科技的进步，人们通过天文望远镜对月球进行远距离的观察；随着航天科技的发展，环月卫星、探月飞船、深空探测器等一系列航天设备的问世，人们已经实现探月、登月的成功，现在，人们想要从月球取回一些土壤进行研究。

月壤是一层覆盖月球表面厚度达数米的松软风化物，颗粒细小且结构松散。Apollo探月计划地面接收部门在对返回的月球样品进行分类时，把直径大于等于10 mm的团块定义为月岩来进行处理；把直径小于10 mm的颗粒定义为狭义上的月壤。月壤的三相组成与地球土体不同，不含有液相和气相仅含有固相，而固相全部由矿物质组成，这些矿物质与地球土壤中的矿物质组成相同[1]。

从20世纪70年代开始，各国对月壤取样做了很多准备和工作：有作为回转钻探取样代表的前苏联的luna探测器[2]，但其工作方式容易破坏月壤的层理结构；有选用人工取样的美国Apollo计划[3]，但这需要人进行工作而且较为繁琐。2015年中国哈尔滨工业大学陈化智等[4]提出了一种利用电机带动凸轮达到振动方式的取样机构，其整体体积和重量较大。2017年，哈尔滨工业大学徐传喜[5]再次提出螺杆储能擒纵式采样方案，但是其结构复杂，传动链过多，能耗损失严重。结合前人的优点，弥补其不足，本文设计了一种新型采样装置以达到月球取样的目的。……