采样机器人是执行探测任务的重要工具之一，它在复杂地质环境下的钻取采样过程中发挥着关键作用。尤其对于中国探测任务而言，采样机器人是急需解决的关键问题之一，并且已广泛应用于地质探测、航空航天探测等领域。

钻探技术是探索地球内部结构和物质组成的重要手段，在地学研究、资源勘探开发、城镇建设以及灾害防治等领域都起着重要作用。通过岩土样品的分析，可以获得详细的地质演化信息，这些信息对于探寻生命起源的秘密以及与人类文明前途息息相关的重要研究具有重要意义。因此，采样机器人的研发和使用对于推动地球科学、资源勘探和人类文明进步都具有重大意义。

随着社会的发展，人口增长、能源短缺和环境破坏给人类可持续发展带来了诸多困扰。为了解决这些问题，人们开始将目光投向丘陵、海洋和地外空间等复杂地质地区。为利用这些复杂地质环境中的资源，必须对其进行探测。在开发和利用这些资源之前，需要进行大量研究，包括分析复杂地质环境的地质结构及矿物质资源的分布情况。岩土中包含有关这些资源形成的信息和矿物质含量分布等重要信息。因此，采样研究是开发和利用这些资源不可回避的一项重要任务。钻探取芯机构系统是钻探机器人的核心骨架，也是岩土取样任务功能的核心执行单元。在一般情况下，钻探机械设备主要用于资源的开采。在遇到地质环境比较恶劣的地方时，需要使用特殊的钻探机械设备。因此，钻探设备的技术能力直接影响了资源开采工作是否能够顺利进行。在整个开采过程中，为了确保开采工作能够顺利进行，对钻探机械设备提出了更高的要求。不仅需要高效率地开采，还需要保证整个开采过程的安全性。目前钻探机械设备工作的环境都非常恶劣，而且钻探设备的体积较大，运输难度较大，而且整个运输成本较高。因此必须采取一系列改善措施，从而满足当前的发展需求。

设计钻取机构的整体结构，包括进给机构、回转机构、钻杆转位机构、夹持机构四大部分组成。进给机构、回转机构传动方式为齿轮、带轮传动，动力来自于电动机，执行钻探设备的钻头旋转和钻头进给运动。钻杆转位机构实现钻杆的转位，能将钻杆转位到井口中心轴线上的机构。在钻杆转位机构工作时，钻杆将旋转到井口中心轴线上，完成钻杆的组接，以便完成后续钻进运动。