[發明專利]一種空間機器人的對接裝置

在審

• 申請號: 201710988455.2
• 申請日: 2017-10-21
• 公開（公告）號: CN107719706A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 長沙展朔軒興信息科技有限公司
• 主分類號: B64G1/64
• 分類號: B64G1/64;B64G4/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種空間機器人的對接裝置，屬于空間機器人技術領域。

背景技術

空間遙操作是通過星地通信網絡遠程控制操作臂進行空間作業的技術，自20世紀80年代以來，美國、俄羅斯、德國、日本以及中國等紛紛開展了遙操作技術的相關研究。其中，在軌服務是空間遙操作技術的重要應用領域，而實現兩個飛行器的成功對接是空間在軌服務的關鍵環節。由于空間環境的特殊性，對接裝置需要具有精確定位的能力，而且必須能夠輕松自如的實現鎖緊和釋放操作，這就給對接裝置的設計提出了很高的要求。

一般的對接裝置主要分為機電式、氣液壓式和數控式三類，目前比較常用的是機電式對接裝置。比較有代表性的機電式對接裝置有：ARI公司設計的RCC(Remote centerCompliance)裝置和梅濤等研制的智能機械手的對接裝置。RCC是一種被動適從裝置，采用的是插孔式定位作業的典型方法，其結構復雜，精度要求較高。智能機械手的對接裝置是具有一定柔性的三自由度對接裝置。其結構緊湊，適用范圍廣，但是對定位要求不高，主要用于機械手的自動更換等場合。

另外，邵曉巍等專門設計了一種空間微納星站的錐-桿型對接與釋放機構。子星以一定的初速度接近微納星站伸出的接收桿，對接錐與接收桿碰撞后的接觸力驅使接收桿進入子星的對接孔中，抓手式主動滾輪隨即收縮，壓緊接收桿并轉動，驅動子星沿桿爬行，最終在從動滾輪的輔助下，子星沿接收桿軸向進入存儲艙內，抓手式主動滾輪碰到艙內的限位擋環后停止轉動，鎖緊錨迅速放下，嵌入子星外壁的環狀齒槽，完成鎖緊動作。這種對接裝置的缺點是結構復雜，完成對接需要的時間較多。

發明內容

本發明的目的是提出一種空間機器人的對接裝置，改變已有對接裝置的結構，使對接裝置結構簡單、定位精確，而且鎖緊和釋放方便，適合用于空間遙操作在軌服務的對接任務，也可以作為高等院校和科研院所的教學、科研器材。

本發明提出的空間機器人的對接裝置，包括錐柄、母座、彈簧、活塞、紅外發射管和紅外接收管；所述的母座中心開有對接通孔，母座一側對接通孔的側壁上開有定位槽，母座另一側對接通孔的側壁上開有彈簧槽；所述的活塞從母座的一側伸入母座中心的對接通孔中，活塞的端部設有凹臺，凹臺的內側壁上設有卡位鋼球；所述的錐柄從母座的另一側伸入母座中心的對接通孔中，錐柄上開有通過圓心的橫向定位通孔，錐柄的端部設有凸臺，該凸臺伸入活塞端部的凹臺中；所述的彈簧置于母座中心對接通孔側壁的彈簧槽中，彈簧的一端與母座相對固定，彈簧的另一端與活塞端部相對固定；所述的紅外發射管和紅外接收管分別置于母座中心對接通孔側壁的定位槽中，并分別位于錐柄的橫向定位通孔的兩側。

本發明提出的空間機器人的對接裝置，其優點是：首先本發明的空間機器人的對接裝置結構簡單，便于設計制造。其次，通過母座內部和活塞前端的結構，可以簡單、方便地實現對錐柄的鎖緊和釋放。再次，本發明的空間機器人的對接裝置具有一對紅外發射和接收裝置，可以精確的進行兩個空間機器人的對準姿態調整。

附圖說明

圖1為本發明提出的空間機器人的對接裝置的結構示意圖。

圖2為本發明對接裝置中母座的結構示意圖。

圖1中，1是錐柄，2是母座，3是紅外發射管，4是對接通孔，5是彈簧，6是活塞，7是卡位鋼球，8是彈簧槽，9是定位槽，10是紅外接收管，11是橫向定位通孔。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

本發明提出的空間機器人的對接裝置，其結構如圖1所示，包括錐柄1、母座2、彈簧5、活塞6、紅外發射管3和紅外接收管10。母座2的中心開有對接通孔4，對接通孔4的形狀如圖2所示，母座一側對接通孔的側壁上開有定位槽9，母座另一側對接通孔的側壁上開有彈簧槽8。活塞6從母座2的一側伸入母座中心的對接通孔4中，活塞6的端部設有凹臺，凹臺的內側壁上設有卡位鋼球7。錐柄1從母座2的另一側伸入母座中心的對接通孔4中，錐柄1上開有通過圓心的橫向定位通孔11，錐柄的端部設有凸臺，該凸臺伸入活塞端部的凹臺中。彈簧5置于母座中心對接通孔側壁的彈簧槽8中，彈簧5的一端與母座2相對固定，彈簧的另一端與活塞6的端部相對固定。紅外發射管3和紅外接收管10分別置于母座中心對接通孔側壁的定位槽9中，并分別位于錐柄的橫向定位通孔11的兩側，用于定位的紅外射線由紅外發射管3發出，通過橫向定位通孔11后由紅外接收管10接收。