[實用新型]多功能末端執行器

有效

• 申請號: 201822174037.2
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN209351629U
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 劉金國;劉云軍;張鑫
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: B64G4/00
• 分類號: B64G4/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

本實用新型涉及一種多功能末端執行器，末端執行器主桿安裝在末端執行器支架上，末端工具接口公端的一端與末端執行器主桿的一端螺紋連接，末端工具接口公端的另一端與末端工具通用接口母端相連；控制柜安裝在末端執行器支架上，末端執行器支架的一端設有提供視覺定位的相機，另一端設有連接于末端執行器主桿另一端的法蘭盤；末端工具接口公端的內部設有可往復移動的活塞，活塞一端的外表面與末端工具接口公端之間設有滾珠，滾珠通過活塞的移動沿徑向運動、與末端工具通用接口母端抵接，實現末端工具通用接口母端與末端工具接口公端之間的連接。本實用新型實現末端工具的自動更換，保證了工具更換過程的精度，同時還能提高工具更換的效率。

技術領域

本實用新型屬于航天器在軌操作領域，具體地說是一種多功能末端執行器。

背景技術

近年來隨著航天技術的飛速發展，人類探索開發太空的需求不斷增長，航天器在軌壽命問題也逐漸凸顯，航天器出現燃料不足、硬件軟件等模塊故障時，都極有可能導致航天器的報廢墜落，嚴重影響到了航天器的深空探測任務。因此，需要對航天器在軌服務技術進行升級，通過在軌更換、在軌維修、以及在軌加注等操作，能夠有效延長航天器的使用壽命，保持任務的持續性。

為了更好地完成空間在軌任務，設計出各式各樣的專用末端操作工具，并將它們應用到空間任務中。為了配合空間機械臂系統更好地完成各種在軌任務，減少完成空間任務的成本，一般會給一個機械臂系統配備多個不同的末端操作工具。因此，針對空間機械臂研制一種多功能末端執行器，使其一端與機械臂末端法蘭連接，另外一端設計成標準化接口，可攜帶各種各樣的操作工具，該多功能末端執行器構成一種功能齊全、安全可靠、高效率的快換系統。它對于空間機械臂系統完成在軌加注、在軌維修等任務以及減少在軌維護的成本等方面都具有十分重大的意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種多功能末端執行器。該多功能末端執行器采用推壓式鎖緊滾珠機構，通過控制推壓傳動活塞，改變軸向滾珠分布半徑，通過軸向滾珠輪廓，確保兩端接口端面形成穩定連接，實現末端工具的自動更換，保證了工具更換過程的精度，同時還能提高工具更換的效率。

本實用新型的目的是通過以下技術方案來實現的：

本實用新型包括控制柜、相機、末端工具通用接口母端、末端工具接口公端、末端執行器主桿、末端執行器支架及法蘭盤，其中末端執行器主桿安裝在末端執行器支架上，所述末端工具接口公端的一端與末端執行器主桿的一端螺紋連接，末端工具接口公端的另一端與所述末端工具通用接口母端相連；所述控制柜安裝在末端執行器支架上，該末端執行器支架的一端設有提供視覺定位的相機，另一端設有連接于末端執行器主桿另一端的法蘭盤；所述末端工具接口公端的內部設有可往復移動的活塞，該活塞一端的外表面與末端工具接口公端之間設有滾珠，所述滾珠通過活塞的移動沿徑向運動、與所述末端工具通用接口母端抵接，實現該末端工具通用接口母端與末端工具接口公端之間的連接；

其中：所述末端工具接口公端中間開有沉孔，該沉孔開口端的邊緣沿軸向向外延伸、形成凸臺，該凸臺側壁上開設有滾珠孔；所述活塞容置于沉孔，并將該沉孔沿軸向分為相對獨立的腔體A及腔體B，所述末端工具接口公端的側壁上分別開設有與腔體A和腔體B相連通的通氣口A、通氣口B；所述活塞一端的側壁上開設有凹槽，所述滾珠容置于該凹槽及滾珠孔中，通過所述活塞沿軸向的往復移動，在滾珠孔中沿徑向運動；

所述活塞的軸向截面呈“工”字形，該“工”字形兩橫邊之間為腔體B，下面的橫邊與所述沉孔底面之間為腔體A；

所述末端工具通用接口母端的中間開設有通孔，該通孔的內表面上設有與所述滾珠抵接的錐面；

所述末端工具接口公端朝向末端工具通用接口母端的一面設有導向桿，該末端工具通用接口母端上對應開設有接口；

所述導向桿呈子彈狀，即該導向桿的直徑由底部向頂部逐漸減小；