[發(fā)明專利]空間著陸抓捕機(jī)器人

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011045929.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112124641B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃龍飛;李志;龐羽佳;黃劍斌;徐坤;蒙波;張志民;韓旭;王尹;潘光帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)空間技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B64G4/00
• 分類號(hào): B64G4/00;B64G1/16;B62D57/032
• 代理公司: 北京善任知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11650
• 代理人: 張振偉

本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種空間著陸抓捕機(jī)器人，包括：機(jī)器人本體；雙關(guān)節(jié)脊柱機(jī)構(gòu)組件，包括脊柱前段、脊柱關(guān)節(jié)和脊柱后段；所述脊柱前段與固定連接于所述機(jī)器人本體上，所述脊柱后段通過(guò)所述脊柱關(guān)節(jié)與所述脊柱前段連接，所述脊柱關(guān)節(jié)由兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)所述脊柱后段相對(duì)于所述脊柱前段轉(zhuǎn)動(dòng)和扭擺；至少四個(gè)著陸腿機(jī)構(gòu)，包括髖關(guān)節(jié)、股骨組件、膝關(guān)節(jié)、脛骨組件和爪關(guān)節(jié)，所述髖關(guān)節(jié)設(shè)置于所述脊柱前段或所述脊柱后段上，所述股骨組件的一端與所述髖關(guān)節(jié)樞接，所述股骨組件另一端和所述脛骨組件的一端均樞接于所述膝關(guān)節(jié)，所述脛骨組件的另一端與所述爪關(guān)節(jié)樞接；抓捕機(jī)構(gòu)，安裝于所述爪關(guān)節(jié)上，抓捕組件能夠張開(kāi)和伸縮。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)實(shí)施例涉及飛行器抓捕技術(shù)，涉及但不限于一種空間著陸抓捕機(jī)器人。

背景技術(shù)

衛(wèi)星在軌發(fā)生故障或失效后將造成空間資產(chǎn)的巨大浪費(fèi)，對(duì)其抓捕并實(shí)施維修或離軌等在軌服務(wù)操作，使故障衛(wèi)星載荷任務(wù)能力得以延續(xù)，或釋放重要軌道資源，可取得十分重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對(duì)衛(wèi)星的捕獲是對(duì)其實(shí)施在軌服務(wù)操作的前提條件，而抓捕機(jī)器人的設(shè)計(jì)，則是衛(wèi)星捕獲的核心，是影響能否對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行正常在軌服務(wù)操作的重要因素之一。

針對(duì)衛(wèi)星的抓捕對(duì)接，目前國(guó)內(nèi)外尚在研究中，并無(wú)相關(guān)技術(shù)可供參考。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種空間著陸抓捕機(jī)器人。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N空間著陸抓捕機(jī)器人，包括：

機(jī)器人本體，至少裝設(shè)有深度相機(jī)模塊、測(cè)距模塊、探測(cè)模塊、姿態(tài)控制模塊、軌道控制模塊、推進(jìn)系統(tǒng)、導(dǎo)航模塊、通信單元、關(guān)節(jié)動(dòng)作控制模塊、著陸抓捕控制模塊、供電單元、主控單元；所述姿態(tài)控制模塊、所述軌道控制模塊、所述導(dǎo)航模塊、所述通信單元、所述關(guān)節(jié)動(dòng)作控制模塊、所述著陸抓捕控制模塊均與所述主控單元電連接；

雙關(guān)節(jié)脊柱機(jī)構(gòu)組件，包括脊柱前段、脊柱關(guān)節(jié)和脊柱后段；所述脊柱前段固定連接于所述機(jī)器人本體上，所述脊柱后段通過(guò)所述脊柱關(guān)節(jié)與所述脊柱前段連接，所述脊柱關(guān)節(jié)由兩個(gè)電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，以帶動(dòng)所述脊柱后段相對(duì)于所述脊柱前段轉(zhuǎn)動(dòng)和扭擺；

至少四個(gè)著陸腿機(jī)構(gòu)，至少兩個(gè)著陸腿機(jī)構(gòu)分設(shè)于所述脊柱前段的不同位置，以及至少兩個(gè)著陸腿機(jī)構(gòu)分設(shè)于所述脊柱后段的不同位置；所述著陸腿機(jī)構(gòu)包括髖關(guān)節(jié)、股骨組件、膝關(guān)節(jié)、脛骨組件和爪關(guān)節(jié)，所述髖關(guān)節(jié)設(shè)置于所述脊柱前段或所述脊柱后段上，所述股骨組件的一端與所述髖關(guān)節(jié)樞接，所述股骨組件另一端和所述脛骨組件的一端均樞接于所述膝關(guān)節(jié)，所述脛骨組件的另一端與所述爪關(guān)節(jié)樞接；所述髖關(guān)節(jié)與第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出端連接，所述髖關(guān)節(jié)在所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下能運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述股骨組件運(yùn)動(dòng)；所述膝關(guān)節(jié)與第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力輸出端連接，所述膝關(guān)節(jié)在所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下能運(yùn)動(dòng)，以驅(qū)動(dòng)所述脛骨組件相對(duì)于所述股骨組件運(yùn)動(dòng)；

抓捕機(jī)構(gòu)，安裝于所述爪關(guān)節(jié)上；包括支撐組件、傳動(dòng)組件、推盤、滑動(dòng)板、至少兩個(gè)抓捕組件、彈簧及鎖緊釋放組件，所述傳動(dòng)組件及所述鎖緊釋放組件設(shè)置于所述支撐組件的支撐平臺(tái)上，所述滑動(dòng)板套設(shè)于所述支撐組件的支撐柱上，能沿所述支撐柱滑動(dòng)；所述至少兩個(gè)抓捕組件分設(shè)于所述滑動(dòng)板周緣，并通過(guò)連桿結(jié)構(gòu)分別與所述滑動(dòng)板及所述支撐柱連接；彈簧套設(shè)于所述支撐柱上，并與抓捕組件的連桿結(jié)構(gòu)一部分抵接，所述推盤連接于所述滑動(dòng)板上，所述推盤及所述滑動(dòng)板通過(guò)連桿與所述傳動(dòng)組件連接，所述傳動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)板推動(dòng)所述推盤壓縮所述彈簧時(shí)，抓捕組件能夠張開(kāi)，所述滑動(dòng)板推動(dòng)所述推盤沿釋放所述彈簧的反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，抓捕組件能夠收縮。

在一些實(shí)施例中，所述關(guān)節(jié)動(dòng)作控制模塊分別與所述脊柱關(guān)節(jié)的兩個(gè)電機(jī)、所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)、所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)和所述傳動(dòng)組件分別電連接，用于根據(jù)待抓捕對(duì)象的形狀、位姿，以及待抓捕對(duì)象與所述抓捕機(jī)構(gòu)之間的位置相對(duì)關(guān)系，控制所述脊柱關(guān)節(jié)、所述髖關(guān)節(jié)和所述膝關(guān)節(jié)中至少之一調(diào)整所述抓捕機(jī)構(gòu)與待抓捕對(duì)象之間的相對(duì)位置關(guān)系；

所述關(guān)節(jié)動(dòng)作控制模塊還控制所述傳動(dòng)組件調(diào)整所述抓捕機(jī)構(gòu)的張開(kāi)及收緊狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)待抓捕對(duì)象的抓捕。