[發明專利]一種同構式機電信一體化對接機構及對接組件

在審

• 申請號: 202310654666.8
• 申請日: 2023-06-05
• 公開（公告）號: CN116613584A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 賴少杰;王宸;陳金寶;任蒙飛;王月;范宴愷;董淼;朱星達
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H01R13/639
• 分類號: H01R13/639;H01R13/631;B64G1/64;H04B3/54
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

本發明公開了一種同構式機電信一體化對接機構及對接組件，對接機構包括外殼、覆蓋于外殼上的對接盤、位于外殼內的鎖緊盤、驅動鎖緊盤轉動的驅動裝置及對接盤上的機電信一體化錐桿和對接插口；鎖緊盤設有導引槽，導引槽一端為大直徑對接孔位，另一端為小直徑鎖緊孔位；對接組件由兩個相同的上述對接機構組成，對接時，兩組錐桿分別插入對方對接插口內并實現電路聯通。本發明一種同構式機電信一體化對接機構及對接組件具有精度高、集成度高、小型化、對接時間短、對接容錯性大的特點。

技術領域

本發明涉及空間飛行器對接技術領域，具體涉及一種航天器對接分離機構及對接組件。

背景技術

空間交會對接包括空間交會與空間對接兩個步驟，飛行器在太空特定位置會合稱為空間交會，使飛行器在結構和功能上結合為剛性整體則為空間對接。快速自主交會對接是未來交會對接發展的必然趨勢，尤其在當前國際上各個航天大國逐漸重新增加航天工程的投入、深入研究空間資源利用技術策略，模塊化航天器、航天器在軌組裝、維護、壽命延長以及細胞星等概念成為研究重點所在，而具有能源、信號互傳功能的高集成度快速對接分離鎖定功能的對接機構是上述技術發展的先決條件，是航天器模塊化、在軌建造所必需的重要實現基礎。

目前在軌應用的空間對接機構主要是兩個航天器之間或大型載荷設備與空間站之間的大型對接結構，可實現機、電、熱、流體等資源傳輸。但隨著制造技術、通信技術、軟件技術等發展，人類對空間的開發與應用能力的不斷提高，研制出了大量面向多種空間任務的航天器，其技術與性能水平不斷提高的同時，結構與組成也日漸繁復為適應不同規格尺度和不同種類航天有效載荷之間的對接需求，對接機構應需要具有較強的通用接口和適應性，提高集成度以滿足多種類型的在軌對接需求。

傳統空間交會對接機構在對接過程末段基于慣性進行剛性碰撞式硬對接，所產生的較大沖擊力對精密儀器設備安全造成影響，不利于多次重復對接，損害對接機構的壽命。

此外，傳統對接機構較為復雜，如專利號為CN201710581200.4公開的可重復實現鎖緊/解鎖的空間對接機構定位鎖，需要通過布置其內的電機正反轉帶動滾珠絲杠、滑塊、齒輪機構運動而實現鎖緊和解鎖功能，結構與操作均較為復雜。

專利CN201810709931.7公布的一種空間對接鎖緊機構，采用非對稱V型導向結構配合單一卡爪結構替代抱爪，阻尼緩沖支撐的V型導向一體化結構，高效緩沖，并后續鎖緊過程中持續緩沖，有效減小振。采用線式接觸的連接方式，容錯性低，承載穩定性差。

因此，需要一種新的技術方案以解決上述問題。

發明內容

為了解決現有技術所產生的問題，本發明提供了一種對接時間短、容差大、精度高、集成度高、小型化、復用壽命長的同構式機電信一體化對接機構。

本發明同時提供包括上述兩個對接機構能夠相互對接為對接組件的技術方案。

為達到上述目的，本發明一種同構式機電信一體化對接機構可采用如下技術方案：

一種同構式機電信一體化對接機構，包括外殼、覆蓋于外殼上的對接盤、位于外殼內的鎖緊盤、驅動鎖緊盤轉動的驅動裝置；對接盤上設有向外凸伸的機電信一體化錐桿及一個貫穿對接盤的對接插口；所述機電信一體化錐桿與對接插口以鎖緊盤中軸軸對稱設置；

所述鎖緊盤設有位于對接插口下方的弧形導引槽，外殼內還設有位于鎖緊盤下方的對接連接器；所述對接連接器位于對接插口的正下方；導引槽一端為大直徑對接孔位，另一端為小直徑鎖緊孔位；所述機電信一體化錐桿的前端設有直徑大于鎖緊孔位但小于對接孔位的限位桿；所述機電信一體化錐桿的頭部設有第一導電頂針，機電信一體化錐桿的外周面設有向外彈性凸伸的第二導電頂針；所述弧形導引槽的小直徑鎖緊孔位內周面內嵌有對接導電簧片。

進一步的，所述對接機構設有電力線載波通信調制解調器。

進一步的，所述對接連接器設有壓力傳感器；機電信一體化錐桿設有電信連接觸點。