CN115339734B - 一种用于储存月球土壤的存储装置及月球探测系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于月球地质探索技术领域，尤其涉及一种存储装置及月球探测系统。存储装置包括：卡扣机构、储样管以及具有安置腔的定位座，储样管开设有收容样品的容置腔，卡扣机构包括设于储样管的第一扣部以及设于定位座并位于安置腔的第二扣部，卡扣机构至少设置有两个，各第二扣部沿储样管的周向间隔布置；储样管的一端插入并定位于安置腔，并驱动各第二扣部分别卡扣连接各第一扣部，以使储样管可拆卸地连接定位座；且储样管在沿插入方向的外力的作用下，能够解除第一扣部和第二扣部扣接。本发明通过给储样管一个简单的按压动作，使储样管可以随时和轻松取出，提高了储样管使用的便利性和可靠性。

Description

一种用于储存月球土壤的存储装置及月球探测系统

技术领域

本发明属于月球地质探索技术领域，尤其涉及一种用于储存月球土壤的存储装置及月球探测系统。

背景技术

目前，月球拥有丰富的矿产资源，从20世纪60年代至今，人类对于月球的探索从未停止，研究月球得矿物资源对于研究月球的土壤地质信息有着不可或缺的作用。

为了能够获取月球的矿石样本，并且适应太空中近真空、高温差的严酷环境，需要设计一种可靠性高、稳定性高、可重复使用的月芯存储装置，该装置可以满足对月球矿石样本的保存，并且能够循环使用，做到存储仓的位置的固定，且能够实现随时通过一定激励运动使月球矿石样本存储仓脱离固定装置，以便以后进行新的矿石样本采集和对矿石样本的研究。

但是，现在的存储装置只提供一个月芯样本放置的功能，不能实现月球矿石样本位置的固定。保存矿石样本的存储装置不能实现随时固定和脱离的动作。用到诸多的电力控制机械运动的装置，在月球严峻的环境下并不可靠。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种用于储存月球土壤的存储装置，旨在解决如何提高用于储存月球土壤的存储装置存储样品的可靠性以及使用的便利性的问题。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：

第一方面，提供一种用于储存月球土壤的存储装置，其包括：卡扣机构、储样管以及具有安置腔的定位座，所述储样管开设有收容样品的容置腔，所述卡扣机构包括设于所述储样管的第一扣部以及设于所述定位座并位于所述安置腔的第二扣部，所述卡扣机构至少设置有两个，各所述第二扣部沿所述储样管的周向间隔布置；所述储样管的一端插入并定位于所述安置腔，并驱动各所述第二扣部分别卡扣连接各所述第一扣部，以使所述储样管可拆卸地连接所述定位座；且所述储样管在沿插入方向的外力的作用下，能够解除所述第一扣部和所述第二扣部扣接。

在一些实施例中，所述第二扣部包括滑动连接所述定位座的导向板以及一端转动连接所述导向板的卡扣头，且所述卡扣头滑动连接所述定位座，所述储样管插入所述安置腔并沿所述插入方向驱动所述导向板滑动第一预定距离，以使所述导向板带动所述卡扣头的另一端扣接所述第一扣部。

在一些实施例中，所述卡扣头的侧表面开设有引导槽，所述卡扣机构还包括一端连接所述定位座而另一端滑动收容于所述引导槽的导向柱；所述储样管驱动所述导向板滑动所述第一预定距离，所述导向柱与所述引导槽滑动配合，以引导所述卡扣头转动扣入所述第一扣部。

在一些实施例中，所述卡扣机构还包括限位件以及具有弹性恢复力的复位件，所述限位件的一端转动连接所述定位座，所述限位件的另一端滑动连接所述导向板，所述复位件的一端固定设置，所述复位件的另一端连接所述导向板；所述导向板滑动所述第一预定距离并拉伸所述复位件，所述限位件限制所述导向板沿与所述插入方向相背的方向的滑动。

在一些实施例中，所述储样管沿所述插入方向驱动所述导向板滑动第二预定距离，所述限位件解除对所述导向板的滑动限制，所述复位件驱动所述导向板沿与所述插入方向相背的方向的滑动，以使所述卡扣头转动脱离与所述第一扣部的连接。

在一些实施例中，所述导向板滑动连接所述限位件的表面开设有导向槽，所述限位件的一端滑动设置于所述导向槽，所述导向槽包括第一槽段、第二槽段以及第三槽段，所述第一槽段、所述第二槽段以及所述第三槽段两两连通；所述导向板滑动所述第一预定距离，所述限位件的一端从所述第一槽段滑入所述第二槽段并沿所述插入方向抵接所述第二槽段的槽壁；所述导向板滑动所述第二预定距离，所述限位件的一端于所述第二槽段滑入所述第三槽段。

在一些实施例中，所述第二槽段的延伸路径呈V字形设置。

在一些实施例中，所述复位件驱动所述导向板沿与所述插入方向相背的方向的滑动，所述限位件于所述第三槽段滑入所述第一槽段；且所述第一槽段与所述第三槽段的连通处，所述第一槽段的槽深大于所述第三槽段的槽深。

在一些实施例中，所述容置腔的内壁还开设有定位槽，所述用于储存月球土壤的存储装置还包括设置于所述定位槽的安装板，所述安装板开设有通槽，所述导向板的两侧分别滑动连接所述通槽的两槽壁，所述复位件连接所述安装板的一端，所述限位件转动连接所述安装板的另一端。

第二方面，本申请实施例的另一目的还在于提供一种月球探测系统，其包括如上所述的用于储存月球土壤的存储装置，所述用于储存月球土壤的存储装置设置有多个，所述月球探测系统还包括保真装置，所述保真装置开设有多个保真腔，各所述用于储存月球土壤的存储装置分别收容于各所述保真腔。

本申请的有益效果在于：通过定位座能够实现对月球矿石储样管的固定，防止储样管在月球矿石样本运输过程中移位或脱落，提高了储样管储样的可靠性。并在需要将样本取出或者将储样管取出进行月球矿石的收集和存储作业时，可以通过给储样管一个向下的且简单的按压动作，使储样管可以随时和轻松取出，提高了储样管使用的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或示范性技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本申请实施例提供的用于储存月球土壤的存储装置的立体结构示意图；

图2是图1的用于储存月球土壤的存储装置的爆炸示意图；

图3是图2的定位座与储样管的局部爆炸示意图；

图4是图1的第二扣部的卡扣头处于扣接状态的结构示意图；

图5是图1的第二扣部的卡扣头处于脱扣状态的结构示意图；

图6是图5的导向板的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

100、用于储存月球土壤的存储装置；10、定位座；11、定位套；20、储样管；30、卡扣机构；31、第一扣部；32、第二扣部；101、安置腔；321、卡扣头；322、导向板；323、复位件；324、限位件；325、导向柱；327、引导槽；102、安装板；103、通槽；104、滑槽；3261、第一槽段；3262、第二槽段；3263、第三槽段；326、导向槽；3264、第一槽壁；3265、第二槽壁；

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1至图3，本申请实施例提供了一种用于储存月球土壤的存储装置100，其用于储存月球的土壤或矿体。用于储存月球土壤的存储装置100包括卡扣机构30、储样管20以及具有安置腔101的定位座10。

请参阅图4至图6，可选地，储样管20开设有收容月球的土壤或矿体的容置腔，储样管20竖直设置，容置腔具有位于储样管20下端端面的开口，储样管20可以在钻头的配合下，而将月球的土壤或矿体收容于容置腔。安置腔101的形状与储样管20的形状适配，且横截面均为圆形。

可选地，卡扣机构30包括设于储样管20的第一扣部31以及设于定位座10并位于安置腔101的第二扣部32，卡扣机构30至少设置有两个，各第二扣部32沿储样管20的周向间隔布置；本实施例中，卡扣机构30设置两个，两第一扣部31分布于储样管20的外表面并相对储样管20的中心轴线对称设置，可选地，本实施例中，第一扣部31为开设于储样管20外表面的环形扣槽。

请参阅图4至图6，两第二扣部32相对安置腔101的腔底的中心位置对称设置，可以理解的是，在其他实施例中，也可以设置三个或三个以上的第二扣部32。

可选地，定位座10一般固定设置，储样管20的一端沿竖直方向朝下插入安置腔101，并驱动各第二扣部32分别卡扣连接各第一扣部31，以使储样管20可拆卸地连接定位座10；且储样管20在沿插入方向的外力的作用下，能够解除第一扣部31和第二扣部32扣接，从而可以从安置腔101中拔出储样管20。

通过定位座10能够实现对月球矿石储样管20的固定，防止储样管20在月球矿石样本运输过程中移位或脱落，提高了储样管20储样的可靠性。并在需要将样本取出或者将储样管20取出进行月球矿石的收集和存储作业时，可以通过给储样管20一个向下的且简单的按压动作，使储样管20可以随时和轻松取出，提高了储样管20使用的便利性。

可选地，用于储存月球土壤的存储装置100可以重复循环使用，批量生产并适应大深度的月球矿石存储工作，整个过程除了按压的激励动作之外无任何电力装置参与，可以减少太空严酷环境对用于储存月球土壤的存储装置100可靠性与稳定性的影响。

请参阅图4至图6，在一些实施例中，第二扣部32包括滑动连接定位座10的导向板322以及一端转动连接导向板322的卡扣头321，且卡扣头321滑动连接定位座10，储样管20插入安置腔101并沿插入方向驱动导向板322滑动第一预定距离，以使导向板322带动卡扣头321的另一端扣接第一扣部31。可选地，卡扣头321的滑动连接定位座10且同时转动连接导向板322，导向板322朝下移动时，卡扣头321相对导向板322转动并同时相对导向板322滑动，即卡扣头321进行平面运动，卡扣头321的自由端扣入第一扣部31；可以理解的是，导向板322朝上移动时，卡扣头321脱离第一扣部31，从而解除对储样管20的固定，储样管20可以拔出安置腔101。

请参阅图4至图6，在一些实施例中，卡扣头321的侧表面开设有引导槽327，卡扣机构30还包括一端连接定位座10而另一端滑动收容于引导槽327的导向柱325；储样管20驱动导向板322滑动第一预定距离，导向柱325与引导槽327滑动配合，以引导卡扣头321转动扣入第一扣部31。可选地，引导槽327的延伸路径为直线，并相对竖直方向倾斜设置，导向板322朝下移动时，在导向柱325和引导槽327的配合下，卡扣头321可以转动扣接至第一扣部31；导向板322朝上移动时，在导向柱325和引导槽327的配合下，卡扣头321可以转动脱离第一扣部31。可选地，导向柱325连接于导向板322的侧板面，且导向柱325的横截面形状为圆形，引导槽327的槽宽与导向柱325的直径相等，从而使引导槽327和导向柱325可以紧密配合，而引导卡扣头321滑动。

请参阅图4至图6，在一些实施例中，卡扣机构30还包括限位件324以及具有弹性恢复力的复位件323，限位件324的一端转动连接定位座10，限位件324的另一端滑动连接导向板322，复位件323的一端固定设置，复位件323的另一端连接导向板322；导向板322滑动第一预定距离并拉伸复位件323，限位件324限制导向板322沿与插入方向相背的方向的滑动。可选地，复位件323为管簧，管簧的一端固定连接，管簧的另一端连接导向板322。在导向板322滑动第一预定距离后，管簧处于拉伸状态，限位件324的一端连接导向板322并限制导向板322在管簧拉力的作用下朝上滑动，但不限制导向板322朝下滑动，进而使卡扣头321保持与第一扣部31的扣接。

请参阅图4至图6，在一些实施例中，储样管20沿插入方向驱动导向板322滑动第二预定距离，限位件324解除对导向板322的滑动限制，复位件323驱动导向板322沿与插入方向相背的方向的滑动，以使卡扣头321转动脱离与第一扣部31的连接。可以理解的是，通过在储样管20上作用一个向下的力，使导向板322在第一预定距离的基础上继续滑动第二预定距离，限位件324解除对导向板322朝上滑动的限制，从而在管簧弹性复位力的作用下，拉动导向板322朝上滑动，从而使导向板322驱动卡扣头321与第一扣部31脱离。

请参阅图4至图6，可以理解的是，在储样管20的轴向沿竖直方向布置时，管簧具有比较大的弹性刚度，储样管20的重力和收容在容置腔内的月球土壤的重力不会驱动导向板322滑动第二预定距离。

可以理解的是，在储样管20的轴向水平布置时，在储样管20上施加一个水平力，以驱动导向板322滑动第二预定距离。

在一些实施例中，导向板322滑动连接限位件324的表面开设有导向槽326，限位件324的一端滑动设置于导向槽326，导向槽326包括第一槽段3261、第二槽段3262以及第三槽段3263，第一槽段3261、第二槽段3262以及第三槽段3263两两连通；可选地，第一槽段3261的主体部分沿竖直方向延伸布置，且第二槽段3262的主体沿水平方向延伸布置，第三槽段3263的主体部分沿竖直方向延伸布置。

请参阅图4至图6，在导向板322朝下滑动第一预定距离后，限位件324的一端从第一槽段3261滑入第二槽段3262并沿插入方向抵接第二槽段3262的槽壁，从而限制导向板322朝上滑动，但不限制导向板322朝下滑动；导向板322滑动第二预定距离后，限位件324的一端于第二槽段3262滑入第三槽段3263，且限位件324解除对导向板322滑动的限制，导向板322在管簧的拉动下朝上滑动，而限位件324的一端于第三槽段3263内滑动，最终停留在第一槽段3261和第三槽段3263的连通处。

请参阅图4至图6，在一些实施例中，第二槽段3262的延伸路径呈V字形设置。在导向板322滑动第二预定距离后，限位件324的一端停留在第二槽段3262的最低处，从而可以限制导向板322朝上滑动，但不限制导向板322朝下滑动。V字形设置的第二槽段3262，便于限位件324从第二槽段3262滑入第三槽段3263，以及便于限位件324从第一槽段3261滑入第二槽段3262。

请参阅图6，可选地，V字形设置的第二槽段3262具有引导限位件324从第一槽段3261滑入第二槽段3262的第一槽壁3264以及引导限位件324从第二槽段3262滑入第三槽段3263的第二槽壁3265，第一槽壁3264与水平面的夹角大于第二槽壁3265与水平面夹角。即在以X轴水平布置且Y轴竖直布置的坐标系中，第一槽壁3264上的任意一点的斜率的绝对值大于第二槽壁3265上任意一点的斜率的绝对值，也可以理解为第一槽壁3264相比第二槽壁3265比较陡峭，而第二槽壁3265相比第一槽壁3264比较平稳，从而在限位件324从第二槽段3262离开的时候，保证限位件324会进入第三槽段3263，而不会进入第一槽段3261。

请参阅图4至图6，在一些实施例中，复位件323驱动导向板322沿与插入方向相背的方向的滑动，限位件324于第三槽段3263滑入第一槽段3261；且第一槽段3261与第三槽段3263的连通处，第一槽段3261的槽深大于第三槽段3263的槽深，从而避免限位件324从第一槽段3261滑入第三槽段3263。

在一些实施例中，容置腔的内壁还开设有定位槽，用于储存月球土壤的存储装置100还包括固定设置于定位槽的安装板102，安装板102的板面开设有通槽103，导向板322的两侧分别滑动连接通槽103的两槽壁，复位件323连接安装板102的一端，限位件324转动连接安装板102的另一端。

请参阅图4至图6，可选地，通槽103沿竖直方向布置的两槽壁均开设有滑槽104，导向板322的两侧分别滑动设置于两滑槽104内。

可选地，用于储存月球土壤的存储装置100还包括定位套11，定位套11的一端对接安置腔101的腔口，储样管20从定位套11的另一端插入并定位于安置腔101，可选地，定位套11的横截面形状为圆形，定位套11的外径为44mm，且定位座10的外径与定位套11的外径相同。

请参阅图4至图6，本发明还提出了一种月球探测系统，该月球探测系统包括用于储存月球土壤的存储装置100，该用于储存月球土壤的存储装置100的具体结构参照上述实施例，由于本月球探测系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此同样具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在一些实施例中，用于储存月球土壤的存储装置100设置有多个，月球探测系统还包括保真装置，保真装置开设有多个保真腔，各用于储存月球土壤的存储装置100分别收容于各保真腔。各保真腔于保真装置上呈蜂窝状布置。保真装置用于对用于储存月球土壤的存储装置100进行保真存储。

请参阅图4至图6，本申请实施例提供的用于储存月球土壤的存储装置100，通过一个简单的按压动作，即可达到随时取出储样管20的功能；储样管20和定位座10的固定和脱离可以多次循环进行，并只需要提供简单的按压激励就能实现，并且除了按压动作需要电力装置提供动力，其余动作无任何电力装置参与，可以达到适应月球高温差、近真空的严酷环境，提高了可靠性和便利性。

以上仅为本申请的可选实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (6)

1.一种用于储存月球土壤的存储装置，其特征在于，包括：卡扣机构、储样管以及具有安置腔的定位座，所述储样管开设有收容样品的容置腔，所述卡扣机构包括设于所述储样管的第一扣部以及设于所述定位座并位于所述安置腔的第二扣部，所述卡扣机构至少设置有两个，各所述第二扣部沿所述储样管的周向间隔布置；所述储样管的一端插入并定位于所述安置腔，并驱动各所述第二扣部分别卡扣连接各所述第一扣部，以使所述储样管可拆卸地连接所述定位座；且所述储样管在沿插入方向的外力的作用下，能够解除所述第一扣部和所述第二扣部扣接；

所述第二扣部包括滑动连接所述定位座的导向板以及一端转动连接所述导向板的卡扣头，且所述卡扣头滑动连接所述定位座，所述储样管插入所述安置腔并沿所述插入方向驱动所述导向板滑动第一预定距离，以使所述导向板带动所述卡扣头的另一端扣接所述第一扣部；

所述卡扣头的侧表面开设有引导槽，所述卡扣机构还包括一端连接所述定位座而另一端滑动收容于所述引导槽的导向柱；所述储样管驱动所述导向板滑动所述第一预定距离，所述导向柱与所述引导槽滑动配合，以引导所述卡扣头转动扣入所述第一扣部；

所述卡扣机构还包括限位件以及具有弹性恢复力的复位件，所述限位件的一端转动连接所述定位座，所述限位件的另一端滑动连接所述导向板，所述复位件的一端固定设置，所述复位件的另一端连接所述导向板；所述导向板滑动所述第一预定距离并拉伸所述复位件，所述限位件限制所述导向板沿与所述插入方向相背的方向的滑动；

所述储样管沿所述插入方向驱动所述导向板滑动第二预定距离，所述限位件解除对所述导向板的滑动限制，所述复位件驱动所述导向板沿与所述插入方向相背的方向的滑动，以使所述卡扣头转动脱离与所述第一扣部的连接。

2.如权利要求1所述的用于储存月球土壤的存储装置，其特征在于：所述导向板滑动连接所述限位件的表面开设有导向槽，所述限位件的一端滑动设置于所述导向槽，所述导向槽包括第一槽段、第二槽段以及第三槽段，所述第一槽段、所述第二槽段以及所述第三槽段两两连通；所述导向板滑动所述第一预定距离，所述限位件的一端从所述第一槽段滑入所述第二槽段并沿所述插入方向抵接所述第二槽段的槽壁；所述导向板滑动所述第二预定距离，所述限位件的一端于所述第二槽段滑入所述第三槽段。

3.如权利要求2所述的用于储存月球土壤的存储装置，其特征在于：所述第二槽段的延伸路径呈V字形设置。

4.如权利要求2所述的用于储存月球土壤的存储装置，其特征在于：所述复位件驱动所述导向板沿与所述插入方向相背的方向的滑动，所述限位件于所述第三槽段滑入所述第一槽段；且所述第一槽段与所述第三槽段的连通处，所述第一槽段的槽深大于所述第三槽段的槽深。

5.如权利要求1-4任意一项所述的用于储存月球土壤的存储装置，其特征在于：所述容置腔的内壁还开设有定位槽，所述用于储存月球土壤的存储装置还包括设置于所述定位槽的安装板，所述安装板开设有通槽，所述导向板的两侧分别滑动连接所述通槽的两槽壁，所述复位件连接所述安装板的一端，所述限位件转动连接所述安装板的另一端。

6.一种月球探测系统，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的用于储存月球土壤的存储装置，所述用于储存月球土壤的存储装置设置有多个，所述月球探测系统还包括保真装置，所述保真装置开设有多个保真腔，各所述用于储存月球土壤的存储装置分别收容于各所述保真腔。

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