[發明專利]一種太空基地建設中局部密封和修復的方法

有效

• 申請號: 202110051387.3
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112900656B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 朱海紅;廖海龍
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: E04B1/682
• 分類號: E04B1/682;E04C1/00;E04C1/39;E04C3/38
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智

本發明公開了一種太空基地建設中局部密封和修復的方法，屬于太空基地建設領域，包括：S1：定位第一待拼接磚塊并將所述第一拼接磚塊放置于預設位置；S2：將所述第一待拼接磚塊與第二待拼接磚塊進行拼接，以形成拼接縫隙；S3：利用液滴縫合機器人對所述拼接部縫隙進行定位，并熔化縫合材料滴落至定位到的所述拼接縫隙，以對所述拼接縫隙進行密封縫合形成密封線。相比于原有的磚塊堆砌拼接等方法建造太空基地，本發明采用金屬或非金屬液滴對拼接縫進行密封加強，操作簡便；極大的提高了太空基地的密封性能和抗月震、熱沖擊、微流星隕石沖擊等惡劣環境的抵抗能力。

技術領域

本發明屬于太空基地建設領域，更具體地，涉及一種太空基地建設中局部密封和修復的方法。

背景技術

目前，人們已開始了關于太空基地的建設構想，提出了一系列的太空基地建設方案。如模塊化的基地，即先后向月球、火星等地外行星發射適用于人類生存的基地模塊，在月面或火星表面進行拼裝鏈接。以及充氣式基地、地下月面掩體等基地的建設方法。其中隨著3D打印技術以及機器人技術的發展，人們提出了一種新的方案，如采用燒結的方法獲得土壤磚塊，在通過機器人進行拼裝組合，建設太空基地。該方法應用于月面基地或火星基地等太空基地的高效建設。

如專利CN110405903A的一種適用于擠出的月壤混凝土及其制備方法中采用擠出月壤混凝土的方式實現月面大型設施的構建，其雖然能實現復雜形狀設施的一體化成形，但過于剛性的約束，反而讓其難以應對月面高低溫的交替的環境，以及頻繁的月震。專利CN110039771A的面向微重力真空環境的月球表面原位資源3D打印裝置采用的是封閉的成形腔體完成月面原位制造，其成形尺寸有很大的局限性，無法實現大型的月面設施，如基地、掩體等建設工作。專利CN 111502007 A的一種適用于太空基地的索-膜-砌塊結構及施工方法，其組成部分繁多，過程復雜，不適用于太空基地建設過程中的無人化操作。

但不足之處在于采用機器人拼裝的太空基地設施存在大量的拼裝縫隙，不僅強度不高，無法應對太空的惡劣環境，如月球表面頻繁的月震、火星表面極大的晝溫差，發生變形和松動；而且由于不密封，無法對室內保溫和保護氧氣不外泄。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種太空基地建設中局部密封和修復的方法，其目的在于采用金屬或非金屬液滴對太空基地建設中產生的縫隙進行密封縫合，獲得很好的拼接質量和拼接強度，由此解決拼裝縫隙強度低無法應對太空的惡劣環境的技術問題。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種太空基地建設中局部密封和修復的方法，包括：

S1：定位第一待拼接磚塊并將所述第一拼接磚塊放置于預設位置；

S2：將所述第一待拼接磚塊與第二待拼接磚塊進行拼接，以形成拼接縫隙；

S3：利用液滴縫合機器人對所述拼接部縫隙進行定位，并熔化縫合材料滴落至定位到的所述拼接縫隙，以對所述拼接縫隙進行密封縫合形成所述密封線。

在其中一個實施例中，所述步驟S3包括：

S301：利用液滴縫合機器人對所述拼接部縫隙進行定位；

S302：通過聚焦后的激光束對所述縫合材料進行加熱熔化，使所述縫合材料滴落在所述拼接縫隙處，以對所述拼接縫隙進行密封縫合形成所述密封線。

在其中一個實施例中，所述步驟S302包括：

在所述液滴縫合機器人的機械臂末端固定波長1064nm、功率500～6000W的光纖激光器或波長10.6μm、功率500～6000W的二氧化碳激光器，利用所述連續光纖激光器發射激光光束熔化鋁合金金屬絲，以產生金屬鋁液滴至所述拼接縫隙處，以對所述拼接縫隙進行密封縫合形成所述密封線。