[發明專利]一種星表固定用多指自適應柔性抓附機構及其抓附方法

有效

• 申請號: 202110264666.8
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN113060307B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 趙志軍;全齊全;王爽;唐德威
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64G1/62
• 分類號: B64G1/62
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 韓麗娜

1.一種星表固定用多指自適應柔性抓附機構，其特征在于，包括殼體(1)、電機組件(2)、絲杠(3)、絲杠螺母(4)、活塞(5)、活塞恢復彈簧(6)、柔性接觸球(7)、多個柔性手指(8)、下拉繩(9)、上拉繩(10)和補償彈簧(11)，所述電機組件(2)安裝于殼體(1)內部，所述電機組件(2)輸出端與絲杠(3)固連，所述絲杠螺母(4)與絲杠(3)之間形成螺旋傳動副，所述活塞(5)沿殼體內壁滑動，所述活塞恢復彈簧(6)一端與活塞(5)固連，另一端與殼體(1)固連，所述柔性接觸球(7)固定于殼體(1)底部，所述殼體(1)下部周向均布有多個柔性手指(8)，所述下拉繩(9)一端與活塞(5)固連，另一端與柔性手指(8)固連，所述補償彈簧(11)一端固連于絲杠螺母(4)，另一端連接有上拉繩(10)，所述上拉繩(10)連接柔性手指(8)，每個柔性手指(8)獨立配置一組下拉繩(9)和上拉繩(10)；

所述柔性手指(8)包括導管(8-1)、下壓扭簧(8-2)、指節伸展彈簧(8-3)、指節(8-4)和若干爪刺(8-5)，所述導管(8-1)的端頭安裝有下壓扭簧(8-2)，與殼體(1)之間形成轉動副，所述導管(8-1)的前端內部指節(8-4)，所述指節(8-4)可在導管(8-1)內滑動，所述指節(8-4)的側壁與導管(8-1)間安裝有指節伸展彈簧(8-3)，所述指節(8-4)上設置有若干爪刺(8-5)，下拉繩(9)一端與活塞(5)固連，另一端與指節(8-4)固連；上拉繩(10)一端與導管(8-1)的端頭固連，另一端連接于補償彈簧(11)。

2.根據權利要求1所述的星表固定用多指自適應柔性抓附機構，其特征在于，所有柔性手指(8)由同一個電機組件(2)、絲杠(3)、絲杠螺母(4)和活塞(5)同步驅動。

3.一種利用如權利要求1-2任一項所述的星表固定用多指自適應柔性抓附機構的抓附方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)對星表進行抓附時，首先柔性接觸球(7)與星表接觸，依靠自身的球形設計提高星表地形適應能力；電機組件(2)經絲杠(3)驅動絲杠螺母(4)向下運動，上拉繩(10)被松弛，柔性手指(8)在下壓扭簧(8-2)作用下下壓到星表，使得爪刺(8-5)與星表接觸；絲杠螺母(4)繼續向下移動，隨后絲杠螺母頂端(4-1)與活塞(5)接觸，推動活塞(5)向下運動，同時活塞恢復彈簧(6)被壓縮，此時活塞(5)會將下拉繩(9)拉緊，下拉繩(9)拖動指節(8-4)向導管(8-1)內移動，從而加強爪刺(8-5)對星表的抓附，同時指節伸展彈簧(8-3)被壓縮，補償彈簧(11)嵌于上拉繩中部；

(2)當抓附需要解除時，電機組件(2)反向驅動，絲杠螺母(4)向上運動，被壓縮的活塞恢復彈簧(6)推動活塞(5)向上運動，下拉繩(9)被松弛，指節(8-4)在指節伸展彈簧(8-3)作用下從導管(8-1)中移出，使得爪刺(8-5)與星表的抓附解除；當絲杠螺母(4)向上移動到一定高度時，上拉繩(10)被拉緊，在上拉繩(10)拉動下，柔性手指(8)向上折起，柔性手指(8)的抓附解除，且下壓扭簧(8-2)被壓縮。

4.根據權利要求3所述的利用星表固定用多指自適應柔性抓附機構的抓附方法，其特征在于，步驟一中，當星表抓附位置不平坦時，所需的柔性手指(8)下翻角度不一致，此時所需的上拉繩(10)釋放長度不一致，該長度的不一致由補償彈簧(11)來補償，當抓附完成后，電機組件(2)停止驅動。