[發明專利]主被動對接鎖緊式連接細胞機器人單元及其使用方法

有效

• 申請號: 201910147007.9
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109941463B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 游斌弟;溫曉雷;趙陽;田浩;安德孝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）;哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64G4/00
• 分類號: B64G4/00;B25J9/08;B25J17/00
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 初姣姣

本發明涉及一種主被動對接鎖緊式連接細胞機器人單元及其使用方法，其特征在于：設有主動連接機構、被動連接機構以及支撐機構，所述支撐機構由六塊等大的面板環繞連接組成一個中空的正六面體，其中六塊等大的面板中包含主動面板(9)與被動面板(18)；所述主動連接機構設置在主動面板(9)上，被動連接機構設置在被動面板(18)上；本發明具有連接可靠、體積小、重量輕、模塊化和集成化程度高、自重構性和擴展性好、互換性好、靈活性高等顯著的優點。

技術領域：

本發明涉及空間自重構細胞機器人制造技術領域，具體的說是一種連接可靠、體積小、重量輕、模塊化和集成化程度高、自重構性和擴展性好、互換性好、靈活性高的主被動對接鎖緊式連接細胞機器人單元及其使用方法。

背景技術

航天技術經過半個多世紀的發展，人類在認識和利用太空的技術上取得了豐碩的成果，空間技術也成為各國科技實力競爭新的戰略陣地，為了加快空間力量的建設，在軌組裝、在軌服務等技術也應運而生。眾所周知，現有的航天運載工具的運送能力都是有限的，很多大型航天器都具有體積大、重量大的特點，需要實行在軌組裝，需要將大型航天器拆分成一些模塊單元，運送至空間指定位置后利用機器人技術進行在軌組裝。同時，航天器的檢測、維修以及系統升級的工作，也需要進行在軌服務。

目前在軌組裝技術主要依靠的是固定在航天器艙體上的機械臂，或者依靠航天人員進行艙外維修。但是，機械臂所能覆蓋組裝的空間是有限的，機械臂的行程范圍限制了在軌組裝技術，同時航天人員進行艙外維修對航天員的生命安全造成了極大的威脅。自重構空間細胞機器人依靠其自身的模塊化、互換性、擴展性等特點，能夠根據不同的工作環境改變自身的形狀，適應不同的任務要求。傳統的自重構機器人存在著各單元模塊種類復雜、互換性和擴展性較差、連接方式比較復雜、可靠性不足等缺點。空間細胞機器人將細胞分裂、分化、組合的原理應用于機器人技術之中，也屬于自重構空間機器人的一種，依靠不同細胞模塊的互換性、擴展性和連接性，通過各種傳感器感知周圍環境，改變自身形狀適應任務需求。

發明內容

本發明針對現有自重構機器人存在的模塊化程度低、互換性差、連接可靠性不足等問題，提供一種連接可靠、體積小、重量輕、模塊化和集成化程度高、自重構性和擴展性好、互換性好、靈活性高的主被動對接鎖緊式連接細胞機器人單元及其使用方法。

本發明解決上述不足所采用的技術方案是：

一種主被動對接鎖緊式連接細胞機器人單元，其特征在于：設有主動連接機構、被動連接機構以及支撐機構，所述支撐機構由六塊等大的面板環繞連接組成一個中空的正六面體，其中六塊等大的面板中包含主動面板(9)與被動面板(18)；所述主動連接機構設置在主動面板(9)上，被動連接機構設置在被動面板(18)上；

所述主動連接機構包括外導錐(1)、鎖緊塊(2)、鎖緊塊銷軸(3)、鎖緊芯軸(4)、鎖緊螺柱(5)、內六角螺釘一(6)、電機固定座一(7)、電機一(8)以及主動面板(9)，其中電機固定座一(7)及電機一(8)均置于正六面體內，主動面板(9)上開設通孔，電機一(8)經電機固定座一(7)通過螺釘與主動面板(9)連接，且電機一(8)的輸入軸穿過主動面板(9)上的通孔后嵌入鎖緊螺柱(5)后端內并通過內六角螺釘一(6)進行緊固連接；鎖緊螺柱(5)還設有外螺紋，并通過外螺紋與設有內螺紋的鎖緊芯軸(4)進行螺紋配合；所述鎖緊芯軸(4)位于主動面板(9)外側，且鎖芯芯軸(4)前端外壁上開設凹槽，所述鎖緊塊(2)一端嵌入鎖緊芯軸(4)的外部凹槽內；另一端通過鎖緊塊銷軸(3)連接在外導錐(1)上，使鎖緊塊(2)繞鎖緊塊銷軸(3)進行定軸轉動實現鎖緊塊(2)的上升和下降；所述外導錐(1)通過螺釘固定連接在主動面板(9)外側；