[發明專利]一種空間非合作目標衛星的對接捕獲裝置

有效

• 申請號: 201310259967.7
• 申請日: 2013-06-26
• 公開（公告）號: CN103303499A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 李隆球;王武義;張雪敏;宋文平;張廣玉;劉偉民
• 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: 高媛

技術領域

本發明涉及一種空間捕獲裝置，具體涉及一種空間非合作目標衛星的對接捕獲裝置。

背景技術

非合作目標對接技術不同于以往的對接技術，它的對接目標是沒有安裝特定的對接接口的衛星，因此一般選擇衛星的遠地點反沖發動機(AKM)噴管作為對接接口。以針對遠地點反沖發動機為對接接口的現有非合作目標對接機構的主要缺點是：在張緊銷進入喉部前，對接機構易與噴管發生碰撞，使目標衛星飛離對接位置，從而造成整個對接失敗。因此它對運動控制精度要求極高，且需要有靈敏的傳感器以及精確的噴管姿態識別技術。

發明內容

本發明為解決現有非合作目標對接機構運動控制精度要求較高，且需要有靈敏的傳感器以及精確的噴管姿態識別技術的問題，進而提出一種空間非合作目標衛星的對接捕獲裝置。

本發明為解決上述問題采取的技術方案是：本發明包括上殼體、下滑體、下殼體、連接板、上電機、下電機、第一絲杠螺母機構、第二絲杠螺母機構、三個滑軌機構和三個機械臂，上殼體、下滑體、下殼體由上至下依次設置，上殼體的下表面與下滑體的上表面固定連接，下滑體插裝在下殼體內，下電機固定安裝在下殼體內的底面上，下電機的輸出軸通過第一絲杠螺母機構與下滑體的下表面連接，上電機固定安裝在上殼體內的底面上，上電機的輸出軸通過第二絲杠螺母機構與連接板連接，連接板為等邊三角形，所述等邊三角形連接板的每條邊分別各通過一個滑軌機構與上殼體的內側壁連接，等邊三角形連接板每個角的上表面分別各安裝一個機械臂，每個機械臂的連接關節內均設有扭簧。

本發明的有益效果是：本發明包絡范圍寬，對交會及運動控制精度要求低，能與多種型號衛星進行對接，且對接初始條件要求較低。絲杠采用有自鎖功能的梯形絲杠，使捕獲完成后即完成固定，即使電機掉電噴管也不能逃脫。每組機械臂由一組四連桿機構組成，四個機械臂間的連接關節在一個平面內形成一個平行四邊形，使得機械臂張開時始終保持最前端的機械臂與軸線平行。本發明還為傳感器提供了一種可能的安裝位置。通過測量該處的徑向力可以計算出末端機構與噴管之間的接觸力，為實際應用提供了參考。末端機構與噴管接觸的位置為弧面型，增大了噴管與執行機構的接觸面積，減小壓力集中，使抓捕更可靠。此外，整個對接捕獲機構僅采用兩個電機驅動，控制簡單。這使得在與目標對接過程中，對接的可靠性大為提高。本發明控制精度要求低，誤差小于0.1即可，不需要有靈敏的傳感器以及精確的噴管姿態識別技術。

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖，圖2是圖1中B-B向剖視圖，圖3是圖1的俯視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式所述一種空間非合作目標衛星的對接捕獲裝置包括上殼體1、下滑體2、下殼體3、連接板4、上電機5、下電機6、第一絲杠螺母機構、第二絲杠螺母機構、三個滑軌機構7和三個機械臂8，上殼體1、下滑體2、下殼體3由上至下依次設置，上殼體1的下表面與下滑體2的上表面固定連接，下滑體2插裝在下殼體3內，下電機6固定安裝在下殼體3內的底面上，下電機6的輸出軸通過第一絲杠螺母機構與下滑體2的下表面連接，上電機5固定安裝在上殼體1內的底面上，上電機5的輸出軸通過第二絲杠螺母機構與連接板4連接，連接板4為等邊三角形，所述等邊三角形連接板4的每條邊分別通過一個滑軌機構7與上殼體1的內側壁連接，等邊三角形連接板4每個角的上表面分別各安裝一個機械臂8，每個機械臂4的連接關節內均設有扭簧。

本實施方式中每個機械臂4連接關節內的扭簧向機械臂4施加向外張開的彈力，每個機械臂4由四連桿機構組成，四連桿機構在一個平面內形成一個平行四邊形，使得每個機械臂4張開時始終保持最前端的機械臂4與軸線平行。

具體實施方式二：結合圖1、圖2和圖3說明本實施方式，本實施方式所述一種空間非合作目標衛星的對接捕獲裝置的第一絲杠螺母機構包括第一絲杠9和第一螺母10，第一絲杠9的下端與下電機6的輸出軸連接，第一螺母10安裝在下滑體2下表面的中部，第一螺母10套裝在第一絲杠9上。

本實施方式中第一絲杠9采用有自鎖功能的梯形絲杠。

本實施方式的技術效果是：如此設置，下電機6的輸出軸帶動第一絲杠9轉動，第一絲杠9通過第一螺母10推動下滑體2沿下殼體3的內側壁上下直線移動。其它組成及連接關系與具體實施方式一相同。