[發明專利]一種可自動彈開的附著機構殼體及非合作目標合作化方法

有效

• 申請號: 201710441529.0
• 申請日: 2017-06-13
• 公開（公告）號: CN107031873B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 賈英民;李毅;凌建衡
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64G4/00
• 分類號: B64G4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可自動彈開的附著機構殼體，其特征在于：包括座體(1)、筒體(2)、電路板支撐架(3)、自動彈開機構(4)、罩蓋(5)、蓋扣(6)及內部推進機構(7)，整個機構與空間附著機構(8)配合，筒體(2)安裝于座體(1)上，電路板支撐架(3)固定于所述筒體(2)內，自動彈開機構(4)設置于所述筒體(2)外側，罩蓋(5)通過安裝其上的蓋扣(6)與所述自動彈開機構(4)實現鎖緊和分離，所述內部推進機構(7)一端與所述座體(1)固連，另一端與空間附著機構底端相連，所述座體(1)底部設置有專用機械接口，用于安裝特征標志器或合作對接口；

所述的自動彈開機構(4)包括微型電動推桿(41)、推桿固定座(42)、滑塊(43)、滑輪(44)、導向槽(45)、卡槽(46)、卡扣(47)、固定銷(48)、移動銷(49)、鎖緊壓簧(410)及分離壓簧(411)，推桿固定座(42)及卡槽(46)設置于筒體(2)外側，與所述筒體(2)固定連接，微型電動推桿(41)電機一端安裝于所述推桿固定座(42)內，輸出端與滑塊(43)固定連接，移動銷(49)穿過滑塊(43)通孔，且兩端設置于卡槽(46)上的導向槽(45)內，滑輪(44)通過移動銷(49)安裝于所述滑塊(43)的凹槽內，可繞所述移動銷(49)轉動，并且在所述移動銷(49)的帶動下，沿所述導向槽(45)方向移動，固定銷(48)通過卡槽(46)兩側的通孔與其固連，卡扣(47)一端與所述滑輪(44)相切，另一端通過其上通孔與所述固定銷(48)轉動連接，鎖緊壓簧(410)安裝于所述卡槽(46)槽內孔中，并與卡扣(47)接觸，分離壓簧(411)設置于所述卡槽(46)頂部的孔內，可實現罩蓋(5)與筒體(2)的彈射分離。

2.根據權利要求1所述的一種可自動彈開的附著機構殼體，其特征在于：所述的內部推進機構(7)包括力矩電機(71)、電機固定座(72)、聯軸器(73)、梯形絲杠(74)、套筒(75)以及導向桿(76)，電機固定座(72)安裝于所述座體(1)上，力矩電機(71)安裝于所述電機固定座(72)內，聯軸器(73)的一端與所述力矩電機(71)轉子部分相連，另一端與所述梯形絲杠(74)相連，套筒(75)設置在梯形絲杠(74)軸上，且與附著機構底部相連，導向桿(76)成120°圓周對稱安裝于所述筒體(2)內部臺座上，與空間附著機構配合，可使附著機構沿其上下運動。

3.根據權利要求1所述的一種可自動彈開的附著機構殼體，其特征在于：所述自動彈開機構(4)成180°圓周對稱分布設置于所述筒體(2)上。

4.根據權利要求3所述的一種可自動彈開的附著機構殼體，其特征在于：所述的自動彈開機構(4)基于杠桿平衡原理，以固定銷(48)作為杠桿支點，利用微型電動推桿(41)輸出力作為杠桿輸入端的力，實現罩蓋(5)的脫離，在此過程中電動推桿電機轉矩Γ，微型電動推桿推力F₁以及需要克服的鎖緊力F₂滿足下列關系：F₁l₁＝F₂l₂，Γ＝F₁S/(2*3.14*η*i)，其中i為電機減速比，S為電動推桿導程，η為綜合傳動效率，l₁，l₂分別為F₁，F₂作用力臂，根據此原理設計支點位置及選取電動推桿，實現罩蓋(5)與筒體(2)的分離。

5.利用權利要求1所述的可自動彈開附著機構殼體實現的非合作目標合作化方法，其特征在于：通過將特征標志器或合作對接口人為的安裝在非合作目標上，將非合作目標航天器人為的變為具有合作目標信息的一類合作目標航天器，然后對其進行在軌操作，具體過程可分為以下三個步驟：

(1)搭載附著機構的航天器平臺向非合作目標位置靠攏，最終靠攏到距離非合作目標10m左右距離；

(2)航天器平臺通過固定其上的彈射裝置將搭載有合作標志器的附著機構彈射，實現附著機構與飛行平臺的有效在軌分離；

(3)搭載有特征標志器或合作對接口的附著機構對非合作目標表面附著，將非合作目標轉化為合作目標。