[發明專利]一種空間自主多目標物抓捕繩網系統和方法

有效

• 申請號: 201810672263.5
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108945534B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 王班;郭吉豐;馮長水;李萌;鄢雨辰;周傳平
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學;浙江大學
• 主分類號: B64G4/00
• 分類號: B64G4/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

1.一種空間自主多目標物抓捕繩網系統，其特征在于：

包括可重組機構(1)、遙控鎖死機構(2)、柔性三維繩網(3)和收口機構(4)；柔性三維繩網(3)主要由依次銜接布置的第一節繩網(3.1)、第二節繩網(3.2)、第三節繩網(3.3)、第四節繩網(3.4)組成，柔性三維繩網(3)的一端系在一起作為捕獲末端，另一端連接到可重組機構(1)作為捕獲入口端，相鄰節繩網之間安裝有收口機構(4)，通過收口機構(4)隔離或者連通相鄰節繩網內空間；

所述繩網系統收攏時，可重組機構(1)收攏且各個收口機構(4)緊靠布置，然后通過遙控鎖死機構(2)將可重組機構(1)和各個收口機構(4)箍緊，使得柔性三維繩網(3)中間的每節繩網被收縛在相鄰收口機構(4)之間，柔性三維繩網(3)捕獲末端的一節繩網被收縛遙控鎖死機構(2)，柔性三維繩網(3)捕獲入口端的一節繩網被收縛在可重組機構(1)；所述繩網系統展開時，可重組機構(1)打開，各個收口機構(4)分離布置，遙控鎖死機構(2)打開脫離可重組機構(1)和各個收口機構(4)，使得柔性三維繩網(3)中間的每節繩網自由伸展在相鄰收口機構(4)之間，柔性三維繩網(3)捕獲末端的一節繩網自由伸展在遙控鎖死機構(2)和收口機構(4)之間，柔性三維繩網(3) 捕獲入口端的一節繩網自由伸展在可重組機構(1)和收口機構(4)之間；

所述的收口機構(4)包括矩形框(4.1)、收口鎖(4.2)、兩個橫向收口組件和兩個縱向收口組件，兩個橫向收口組件分別對稱布置在矩形框(4.1)內圈邊框其中相對的兩邊，兩個縱向收口組件分別對稱布置在矩形框(4.1)內圈邊框另外相對的兩邊；橫向收口組件包括橫向彈簧(4.3)和橫向收口桿(4.5)，橫向收口桿(4.5)通過縱向彈簧(4.4)連接到矩形框(4.1)內圈邊框，橫向收口桿(4.5)與矩形框(4.1)內圈邊框外圍通過收口鎖(4.2)箍緊；縱向收口組件包括縱向彈簧(4.4)和縱向收口桿(4.6)，縱向收口桿(4.6)通過橫向彈簧(4.3)連接到矩形框(4.1)內圈邊框，縱向收口桿(4.6)與矩形框(4.1)內圈邊框外圍通過收口鎖(4.2)箍緊；

收口機構(4)收攏時，四個收口鎖(4.2)分別將兩個橫向收口組件和兩個縱向收口組件的四個收口桿箍緊固定在矩形框(4.1)內圈的四邊邊框上，彈簧被壓縮在收口桿和矩形框(4.1)內圈邊框之間，四組收口組件的四根收口桿均位于矩形框(4.1)的內圈，未形成對矩形框(4.1)中間空間的阻擋；收口機構(4)展開時，四個收口鎖(4.2)打開脫離于矩形框(4.1)和收口組件，每個收口組件依靠彈簧作用力將收口桿分離于矩形框(4.1)內圈邊框，移動到矩形框(4.1)中部，四組收口組件的四根收口桿均位于矩形框(4.1)中部形成對矩形框(4.1)中間空間的阻擋。

2.根據權利要求1所述的空間自主多目標物抓捕繩網系統，其特征在于：

所述的柔性三維繩網(3)的繩網穿設并系于收口機構(4)的矩形框(4.1)。

3.根據權利要求1所述的空間自主多目標物抓捕繩網系統，其特征在于：

所述的收口鎖(4.2)主要由兩個U形夾對接而成。

4.根據權利要求1所述的空間自主多目標物抓捕繩網系統，其特征在于：

所述的遙控鎖死機構(2)通過無線進行開關控制。

5.根據權利要求1所述的空間自主多目標物抓捕繩網系統，其特征在于：

所述的可重組機構(1)主要由四個結構相同的重組子機構(a、b、c、d)構成，通過重組子機構的展開分離與靠攏對接實現第一節繩網的展開與收口。

6.根據權利要求5所述的空間自主多目標物抓捕繩網系統，其特征在于：所述的可重組機構(1)中，相鄰兩個重組子機構(a、b、c、d)之間連接有收口繩(1.21)，所述的柔性三維繩網(3)捕獲入口端的繩網端部連接到收口繩(1.21)。

7.應用于權利要求1-6任一所述繩網系統的空間自主多目標物抓捕方法，其特征在于：

1）在捕獲前，可重組機構(1)處于重組收攏狀態，柔性三維繩網(3)處于折疊收攏狀態，柔性三維繩網(3)中間的每節繩網壓縮存儲于各個收口機構(4)之間，柔性三維繩網(3)捕獲末端的一節繩網壓縮存儲于遙控鎖死機構(2)，柔性三維繩網(3)捕獲入口端的一節繩網壓縮存儲于可重組機構(1)，通過遙控鎖死機構(2)將可重組機構(1)與各個收口機構(4)箍緊鎖死；

2）捕獲開始，遙控鎖死機構(2)打開脫離可重組機構(1)和各個收口機構(4)，可重組機構(1)分離展開，柔性三維繩網(3)自由展開成一空間三維網袋，各收口機構(4)處于開口連通狀態；

3）捕獲進行時，先從第四節繩網(3.4)捕獲到第一個目標物后，最后的第四節繩網(3.4)入口處的收口機構(4)的收口鎖(4.2)解鎖打開，兩根橫向收口桿(4.5)在縱向彈簧(4.4)的彈力作用下分別向矩形框(4.1)的中部運動，兩根縱向收口桿(4.6)在橫向彈簧(4.3)的彈力作用下分別向矩形框(4.1)中部運動，使得收口機構(4)中間空間被四根收口桿阻擋，實現第四節繩網(3.4)的收口閉合；

4）捕獲到下一個目標物后，第三節繩網(3.4)和第二節繩網(3.4)入口處的收口機構(4)依次均按照步驟3）相同方式實現繩網收口閉合，直至第一節繩網(3.4)捕獲到最后一個目標物，接著可重組機構(1)對接重組，第一節繩網(3.1)入口處的收口閉合，完成空間自主多目標物抓捕。