[發明專利]二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置

有效

• 申請號: 201811547726.1
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN109760858B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 孫俊;王金海;張曉龍;宋婷;劉志剛
• 申請（專利權）人: 上海航天控制技術研究所
• 主分類號: B64G1/66
• 分類號: B64G1/66
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 圣冬冬

本發明提供了一種二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置。主要包括切向加載傳動機構和法向脫附傳動機構。該裝置用于空間黏附單元黏、脫附目標時的驅動。其優點在于：第一，本發明可以滿足空間黏附單元黏附目標時沿黏附面切向的向心加載、離心卸載的傳動要求；第二，本發明可以滿足空間黏附單元脫附目標時沿黏附面法向的脫附力加載的傳動要求；第三，本發明可實現沿黏附面切向加、卸載與沿黏附面法向脫附力加載的解耦運動，方便運動控制系統設計；第四，此傳動組件以適應空間復雜、惡劣環境、高可靠性、結構緊湊為設計理念，采用一件多用、耐空間復雜惡劣環境的若干可靠性措施，很好地實現了預定使用目標。

技術領域

本發明涉及一種二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置。

背景技術

在航天行業內外，現有的兩軸傳動系統絕大多數采用兩軸疊加的布置方式，其兩自由度雖然解耦，但其并未進行兩自由度傳動結構的嵌入融合設計，未進行大量的一件多用設計，使零件數目繁多，結構尺寸及重量大，同時也使、制造成本高。現有傳動系統可靠性較低、發射成本較高，顯然并不適于空間應用場合。目前，采用干黏附材料的空間黏附裝置只有一種繩索傳動方式，尚無采用剛性傳動件的傳動系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置

為解決上述問題，本發明提供一種二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置，包括：切向加載傳動機構和法向法向脫附傳動機構，其中，

切向加載傳動機構，用于實現向心加載、離心卸載傳動功能，所述切向加載傳動機構采用錐齒輪副使切向加載傳動機構折彎布置，將切向加載傳動機構的電機收攏到了裝置內部，所述切向加載傳動機構的切向加載電機通過錐齒輪副、蝸輪蝸桿減速機及鍵連接驅動凸輪拉板繞黏附裝置的中心軸轉動，繼而通過凸輪拉板上個凸輪槽，分別驅動6個黏附單元上的6個傳動螺栓對黏附單元進行同時且進一步增力的向心驅動，實現對黏附單元的切向向心加載；

所述法向法向脫附傳動機構采用梯形絲杠與對稱布置且處于反向受載時為死點位置的四桿增力機構組成的二級增力機構，所述絲杠借助四桿增力機構對角上的兩鉸鏈懸掛于四桿增力機構的中間高度，所述二級增力機構的輸出桿沿所述黏附裝置的中心軸軸線方向拉動裝置內一組合體，帶動其上的凸輪拉板繼而拉動6個傳動螺栓，驅動6個黏附單元同時脫附后折或復位運動。

進一步的，在上述二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置中，所述二級增力機構的輸出桿位于蝸輪與凸輪拉板之間，所述二級增力機構的輸出桿、蝸輪與凸輪拉板三者組成的三聯件，通過所述凸輪拉板的中心孔與黏附裝置的中心軸形成圓柱配合，所述凸輪拉板可沿黏附裝置中心軸軸線移動和轉動。

進一步的，在上述二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置中，還包括設置于所述凸輪拉板末端的薄型螺母，采用所述凸輪拉板末端的薄型螺母限制所述三聯件沿其公共軸線方向的相對移動的，所述薄型螺母用螺紋粘結劑與凸輪拉板末端外螺紋鎖死。

進一步的，在上述二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置中，所述二級增力機構的輸出桿以間隙配合套于所述凸輪拉板的一個軸頸上，使兩者可自由相對轉動。

進一步的，在上述二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置中，還包括蝸輪，所述蝸輪與凸輪拉板通過所述凸輪拉板的軸頸上近末端的的A型鍵進行周向固定連接。

進一步的，在上述二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置中，所述法向脫附驅動電機的電機安裝板上設置兩輔助支承板，兩輔助支承板與法向脫附驅動電機的距離均為0.5mm，在兩輔助支承板上各鉆一螺紋孔，兩輔助支承板的法向脫附驅動電機異側各擰入有一緊定螺釘至接觸法向脫附驅動電機，采用鋼絲通過輔助支承板穿線孔在所述法向脫附驅動電機的中段將法向脫附驅動電機捆扎于輔助支承板上，所述鋼絲用鋁制塑性夾頭進行打結。

進一步的，在上述二自由度解耦的空間黏附爪傳動裝置中，所述凸輪拉板采用鋁青銅材質。