[發明專利]基于腱鞘傳動的空間大型大容差被動柔順捕獲末端執行器

有效

• 申請號: 201210295867.5
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN102774513A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 豐飛;劉伊威;劉宏;蔡鶴皋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 楊立超

技術領域

本發明涉及空間大型機械臂末端執行器，具體涉及基于腱鞘傳動的空間大型大容差被動柔順捕獲末端執行器。

背景技術

目前，空間對接捕獲機構較多，空間機械臂末端執行器的種類也較多，但均不能將“大容差”和“軟捕獲”完美的融為一體，實現最佳的空間漂浮載荷的對接捕獲。多數采用動能碰撞的方式實現對接或者采用硬碰硬的剛性捕獲，捕獲過程中容易產生較大的沖擊或碰撞，對目標以及機械臂和對接機構系統可能會帶來極大的損壞；此外，容差小，需要對接機構和機械臂系統具有較高的粗定位精度要求，增加了空間對接機構及機械臂位置控制的難度。

發明內容

本發明為解決現有對接捕獲機構捕獲容差小，機械臂不能進行軟捕獲的問題，進而提出一種基于腱鞘傳動的空間大型大容差被動柔順捕獲末端執行器。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明包括捕獲裝置和捕獲接口裝置，捕獲裝置包括支撐外殼、捕獲環節、拖動環節和拖動環節直流無刷電機驅動系統，支撐外殼包括支撐外殼上部、支撐外殼下部和端蓋，捕獲環節包括捕獲環節直流無刷電機驅動系統、四個滑動軸承導柱、四個直線滑動軸承、捕獲環節固定殼體、四個導套、支撐殼體、拖動環節連接環、四個壓縮彈簧、捕獲環節下四點接觸薄壁軸承、捕獲環節下纏繞輥輪、第一捕獲環節腱、捕獲環節大齒輪、轉動環連接環、捕獲環節上四點接觸薄壁軸承、轉動環、三根捕獲鋼絲索、捕獲環節腱上纏繞輥輪、第二捕獲環節腱保護鞘、第一捕獲環節腱保護鞘、第二捕獲環節腱預緊螺母、第一捕獲環節腱預緊螺母、第一支撐機構、第二捕獲環節腱、第二支撐機構、三個第一固定裝置和三個第二固定裝置，支撐外殼上部與支撐外殼下部由上至下依次連接，端蓋安裝在支撐外殼上部的上表面上，四個滑動軸承導柱呈矩陣狀設置在支撐外殼下部的外側壁上，且每個滑動軸承導柱的下端固定安裝在支撐外殼下部外側壁上的凸臺上，每個滑動軸承導柱的上端固定安裝在端蓋的下表面上，四個滑動軸承導柱的上部位于支撐外殼上部的內部，捕獲環節固定殼體的四個角上分別各開有一個通孔，每個通孔內分別各固定安裝一個直線滑動軸承，每個直線滑動軸承分別各套裝在相對應的一個滑動軸承導柱上，每個滑動軸承導柱的外側壁上分別各套裝一個壓縮彈簧，每個壓縮彈簧的上端端面與捕獲環節固定殼體的下表面接觸，每個壓縮彈簧的下部與安裝在支撐外殼下部外側壁的凸臺上的彈簧限位套連接，捕獲環節支撐殼體的上端通過四個導套與捕獲環節固定殼體固定連接，支撐殼體的內腔與捕獲環節固定殼體的內腔形成空腔，捕獲環節腱上纏繞輥輪安裝在空腔內，捕獲環節腱上纏繞輥輪的表面與轉動環連接環固定連接，轉動環連接環的上表面與轉動環的下表面連接，捕獲環節上四點接觸薄壁軸承套裝在轉動環的外側壁上，且捕獲環節上四點接觸薄壁軸承位于空腔的內側壁與轉動環的外側壁之間，捕獲環節固定殼體上部的內側壁上均布設置三個第一固定裝置，轉動環的內側壁上均布設置三個第二固定裝置，每根捕獲鋼絲索的一端與一個第一固定裝置連接，三根捕獲鋼絲索呈首尾相連的構型設置，每個捕獲鋼絲索的另一端與一個第二固定裝置連接，捕獲環節支撐殼體的下端通過拖動環節轉接環與拖動環節連接，拖動環節與拖動環節直流無刷電機驅動系統的輸出端連接，捕獲環節直流無刷電機驅動系統和拖動環節直流無刷電機驅動系統并排平行安裝在支撐外殼下部的外側壁上，捕獲環節直流無刷電機驅動系統的輸出端與捕獲環節大齒輪連接，捕獲環節大齒輪套裝在捕獲環節下四點接觸薄壁軸承上，捕獲環節下四點接觸薄壁軸承的外環通過大齒輪端蓋固定套裝在支撐殼體下部的外側壁上，捕獲環節腱下纏繞輥輪固定安裝在捕獲環節大齒輪上，第一捕獲環節腱的一端固定安裝在捕獲環節下纏繞輥輪上，第一捕獲環節腱的另一端固定安裝在轉動環連接環的外側壁上，第一捕獲環節腱位于捕獲環節支撐殼體與支撐外殼形成的夾層內，第一捕獲環節腱保護鞘套裝在第一捕獲環節腱上，第一捕獲環節保護鞘的一端通過第一捕獲環節腱預緊螺母安裝在第一支撐機構上，第一捕獲環節保護鞘的另一端固定安裝在捕獲環節支撐殼體的內側壁上，第一支撐機構固定安裝在支撐外殼下部的外側壁上，第二捕獲環節腱的一端固定安裝在捕獲環節下纏繞輥輪上，第二捕獲環節腱的另一端固定安裝在轉動環連接環的外側壁上，第二捕獲環節腱位于捕獲環節支撐殼體與支撐外殼形成的夾層內，第二捕獲環節腱保護鞘套裝在第二捕獲環節腱上，第二捕獲環節腱保護鞘的一端通過第二捕獲環節腱預緊螺母安裝在第二支撐機構上，第二捕獲環節腱保護鞘的另一端固定安裝在捕獲環節支撐殼體的內側壁上，第二支撐機構固定安裝在支撐外殼下部的外側壁上，捕獲接口包括捕獲接口法蘭、捕獲錐和多個法蘭連接銷，捕獲錐通過鍵固定安裝在捕獲接口法蘭的一側面上，捕獲接口法蘭的另一側面通過多個法蘭連接銷與載荷艙上的法蘭連接。