[发明专利]仿生可避障大深度星际采样器及采样方法

权利要求书

1.一种仿生可避障大深度星际采样器，其特征在于，包括驱动外套(10)、储料仓(20)和挖掘头(30)，所述储料仓(20)设于驱动外套(10)的内部，所述挖掘头(30)安装于驱动外套(10)的底部；

所述驱动外套(10)包括若干竖向排列的外套鳞片层(11)，所述外套鳞片层(11)采用形状记忆材料，相邻外套鳞片层(11)之间通过连接层(12)连接，所述连接层(12)采用形状记忆高分子材料，所述连接层(12)内置加热电路，用于调节外套鳞片层(11)连接处的温度从而驱动外套鳞片层(11)运动；

所述储料仓(20)包括若干竖向排列并相互连接的储料仓单元(21)和连接于底部的花瓣式仓底(22)；所述储料仓单元(21)采用形状记忆材料，内置加热电路，用于调节自身温度从而实现伸展或收缩；所述花瓣式仓底包括若干第一瓣体(221)，第一瓣体(221)内置加热电路，用于调节自身温度从而实现开合；

所述挖掘头(30)安装于底部外套鳞片层(11)的下端，挖掘头(30)为开合式花瓣状结构，包括多个第二瓣体(31)，第二瓣体(31)采用形状记忆材料，内置加热电路，用于调节自身温度从而实现开合；

所述驱动外套(10)与挖掘头(30)的表面均设有减阻凸起(60)，减阻凸起(60)内置障碍感知传感器用于收集障碍方位信号。

2.根据权利要求1所述的仿生可避障大深度星际采样器，其特征在于，所述星际采样器还包括控温模块、障碍感知处理模块、微处理器和网络通信控制模块；所述控温模块通过所述网络通信控制模块设置所述驱动外套(10)、储料仓(20)及挖掘头(30)内加热电路的温度；所述障碍感知处理模块通过所述网络通信控制模块接收所述减阻凸起(60)收集的障碍方位信号；所述微处理器接收通过网络通信控制模块传来的障碍感知处理模块收集处理的障碍方位信息，并产生相应指令通过网络通信控制模块传至控温模块。

3.根据权利要求1所述的仿生可避障大深度星际采样器，其特征在于，所述储料仓(20)的数量为多个，多个储料仓(20)相互间能够沿竖向呈套筒式累叠，也能够实现分离，且累叠状态时，最上层储料仓位于最内层。

4.根据权利要求1或3所述的仿生可避障大深度星际采样器，其特征在于，所述储料仓(20)外壁与所述驱动外套(10)内壁采用电磁控制吸附相连，所述储料仓(20)外壁上圈与所述外套鳞片层(11)内壁铺设金属材料并内设控制电路，储料仓(20)能够吸附在任意一层外套鳞片层(11)内壁上。

5.根据权利要求1所述的仿生可避障大深度星际采样器，其特征在于，所述外套鳞片层(11)是由若干第一鳞片单元(111)环形排列形成的倒圆台结构；所述连接层(12)是由若干第二鳞片单元(121)环形排列形成的圆台结构；所述连接层(12)与外套鳞片层(11)的底边重合，且连接层(12)的高度小于外套鳞片层(11)的高度。

6.根据权利要求5所述的仿生可避障大深度星际采样器，其特征在于，所述第一鳞片单元(111)之间沿顺时针或逆时针方向相互重叠，且第一鳞片单元(111)与驱动外套(10)中心轴成小于45度夹角；所述第二鳞片单元(121)之间同样沿顺时针或逆时针方向相互重叠。

7.根据权利要求1所述的仿生可避障大深度星际采样器，其特征在于，每个储料仓单元(21)包括一储料仓单元上层(211)和一储料仓单元下层(212)，所述储料仓单元上层(211)呈圆台结构，储料仓单元下层(212)呈倒圆台结构，且二者底边重合。

8.根据权利要求1所述的仿生可避障大深度星际采样器，其特征在于，所述挖掘头(30)的第二瓣体(31)两侧设有刃口(32)，所述刃口(32)表面涂敷有耐磨涂层；所述挖掘头(30)表面的减阻凸起(60)呈荷花叶脉状取向分布。