针对月球表面钻孔勘探的需求,基于竹象虫钻食竹笋和蚯蚓在土壤中蠕动前进的机理,设计了一种集钻探、采样和储样功能于一体的可开闭、蠕动进给的仿生多瓣式钻采机构.钻采机构采用分段式设计,由分瓣式锥形钻头、主机架和副机架3个部分组成.针对分瓣式锥形钻头的不同部位进行力学和钻进排屑性能分析,建立了钻头与月壤相互作用力学模型,并以此为基础对钻头结构参数进行优化设计.研究结果表明,锥形基体所受的径向挤压力与半锥角成反比.
月球表面 竹象虫 蚯蚓 仿生 锥型分瓣式钻头 结构优化