[實用新型]微型航天器的模塊化對接與服務單元

有效

• 申請號: 201420141481.3
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN203806151U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 李曙光;袁建平;陳建林;胡昊天
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種適用于微型航天器的空間對接機構，特別是涉及一種基于模塊化理論的小微型航天器對接與服務單元。?

背景技術

航天器對接裝置是用來實現兩個在軌航天器之間對接、連接與分離的裝置。通過此裝置，可以實現兩個航天器機械、電氣、液路的連接，二者對接組成軌道復合體后，可實現人員、物資的轉移?，F代航天器的對接機構可分為兩類：對接桿-接收錐型和雌雄同體型。?

對接桿-接收錐型：在空間交會中，一航天器主動靠近另一航天器進行對接，前者在對接中是主動的，它的對接裝置采取“銷釘”形式，中央有一對接桿；后者在對接中是被動的，它的對接裝置采取“錐孔”形式。對接時對接桿使兩航天器的對接裝置精確對準，“銷釘”插入“錐孔”，鎖緊機構自動鎖緊，完成對接。?

雌雄同體型：對接裝置是異體同構的(既可以用作螺桿、又可以用作螺母)，沿對接口的周邊分布，所有定向和動力部件都安裝于艙口的四周，從而保證對接裝置的中央成為來往通道空間。相比于對接桿-接收錐型機構，采用雌雄同體機構的航天器在對接任務中既可作主動方，也能作被動方，這一點對太空救援等高難度的空間操作尤為重要。?

隨著航天科技的長足進步，“立方星”、“芯片衛星”、“智能灰塵”等微小型航天器逐漸成為研究熱點，未來航天器正在朝著微型化趨勢發展，隨之產生的微小型航天器的對接機構設計問題也逐漸凸顯出來。當前，傳統的空間對接任務一般是針對載人航天器，任務使用的對接裝置規模龐大、結構復雜，無法滿微小型航天器的對接需求。因此，設計一種針對微小型航天器的通用對接機構是亟待解決的難題。?

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種具有通用的、可容差糾錯的、可重復使用的結構以及大范圍、長距離、多姿態捕獲和對接能力的空間對接機構。?

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：本實用新型微型航天器的模塊化對接與服務單元，包括分離式捕獲頭、緊鎖卡盤、多桿伸縮臂、內嚙合齒輪、旋轉底盤和基座，所述分離式捕獲頭上設置有導向錐孔、對接桿、數據通信觸頭和電源觸頭，所述基座設置有定位孔，所述分離式捕獲頭與所述旋轉底盤通過所述多桿伸縮臂連接，所述分離式捕獲頭通過所述緊鎖卡盤、多桿伸縮臂、內嚙合齒輪、旋轉底盤和基座相互配合實現緊鎖和解鎖。?

更進一步的，所述對接桿在所述分離式捕獲頭上中心對稱分布。?

更進一步的，所述數據通信觸頭和電源觸頭的觸頭是一種金屬彈簧觸頭。?

更進一步的，所述緊鎖卡盤設置有中心對稱排布的扣緊齒。?

更進一步的，所述基座上的定位孔與所述對接桿的位置和數量分布相對應。?

更進一步的，所述多桿伸縮臂由兩根剛性桿和一個關節組成，兩端留有接頭。?

本發明所提供的對接機構能適應微小型航天器面對的空間探索任務十分多樣化，即在滿足傳統對接機構機械承載、電氣傳輸和液路連通的前提下，還具有通用的、可容差糾錯的、可重復使用的結構以及大范圍、長距離、多姿態捕獲和對接能力。?

附圖說明

圖1：本實用新型總體分離式結構示意圖。?

圖2：本實用新型分離式捕獲頭結構示意圖。?

圖3：本實用新型旋轉底盤結構示意圖。?

圖4：兩個本實用新型結構的分離式捕獲頭相互鎖緊的結構示意圖。?

具體實施方式

以下結合附圖說明對本實用新型做進一步說明。?

結合附圖說明中所給的附圖，本實用新型微型航天器的模塊化對接與服務單元，包括分離式捕獲頭(1)、緊鎖卡盤(2)、多桿伸縮臂(3)、內嚙合齒輪(4)、旋轉底盤(5)和基座(6)，所述分離式捕獲頭(1)上設置有導向錐孔(7)、對接桿(8)、數據通信觸頭(9)和電源觸頭(10)，所述基座(6)設置有定位孔(11)，所述分離式捕獲頭(1)與所述旋轉底盤(5)通過所述多桿伸縮臂(3)連接，所述分離式捕獲頭(1)通過所述緊鎖卡盤(2)、多桿伸縮臂(3)、內嚙合齒輪(4)、旋轉底盤(5)和基座(6)相互配合實現緊鎖和解鎖，所述對接桿(8)在所述分離式捕獲頭(1)上中心對稱分布，所述數據通信觸頭(9)和電源觸頭(10)的觸頭是一種金屬彈簧觸頭，所述緊鎖卡盤(2)上設置有中心對稱排布的扣緊齒，所述基座上的定位孔(11)與所述對接桿(8)的位置和數量分布相對應，所述多桿伸縮臂(3)由兩根剛性桿和一個關節組成，兩端留有接頭。?