一种小型飞行器捕获连接及分离装置制造方法及图纸

一种小型飞行器捕获连接及分离装置，包括驱动结构、弹簧杆、V型机构和爪体。所述驱动结构用以驱动所述爪体合拢，所述爪体在捕获目标时通过弹簧杆带动所述V型机构沿竖直方向移动，使得所述V型机构和所述爪体一起协同完成捕获动作。本发明专利技术具有捕获形状类型多，捕获连接过程中飞行器姿态相对姿态变化小的优点，同时具有结构巧妙、质量轻的有益效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种捕获连接及分离装置，尤其是可用于小型飞行器之间的对接装置。
技术介绍
目前，公知的航天器小型对接装置中，捕获连接装置多采用手爪式，捕获目标通常为合作目标，目标形状设计为圆杆。在轨服务领域的目标则多为非合作目标，非合作目标的形状也是多样的，有圆形、方形、三角形等。上述方案在捕获非圆形状的非合作目标时比较困难，捕获连接过程中飞行器和目标之间的相对姿态变化较大。
技术实现思路
为了解决现有技术实现捕获非圆形状的非合作目标难度大，以及捕获连接过程中飞行器和目标之间的相对姿态变化大的问题，本专利技术一实施例提供一种捕获连接及分离装置。装置包括：左圆柱齿轮铰接于壳体上，左齿轮爪下端与左圆柱齿轮固定连接。右圆柱齿轮铰接于壳体上，右齿轮爪下端与右圆柱齿轮固定连接。右圆柱齿轮与左圆柱齿轮啮合，因此右齿轮爪转动时通过右圆柱齿轮和左圆柱齿轮使得左齿轮爪会同步反向转动。电机固定于壳体上，电机的输出轴上安装有蜗杆，蜗杆另一端支承于壳体上。蜗轮齿轮组合为蜗轮结构与齿轮结构的装配组合，其铰接于壳体上，蜗轮齿轮组合的蜗轮结构与蜗杆啮合，蜗轮齿轮组合的齿轮结构与右圆柱齿轮啮合。滚轮安装于V型板上，滚轮同时安装在壳体的滑槽结构中，可以相对于滑槽结构滚动。左弹簧杆分别与左齿轮爪和V型板铰接。右弹簧杆分别与右齿轮爪和V型板铰接。左弹簧杆和右弹簧杆在外力的作用下可以逐渐压缩，产生弹力，在外力撤销后可恢复原长。采用上述技术方案后，本专利技术一实施例可以实现对非合作目标的捕获连接及分离。本专利技术一实施例具有捕获形状类型多，捕获连接过程中飞行器姿态相对姿态变化小的优点，同时具有结构巧妙、质量轻有益效果。附图说明图1是本专利技术一实施例捕获圆形目标前及分离后的结构示意图；图2是本专利技术一实施例捕获连接圆形目标后的结构示意图；图3是本专利技术一实施例捕获连接方形目标后的结构示意图；图4是本专利技术一实施例捕获连接三角形目标后的结构示意图。图中：1为左齿轮爪、2为左弹簧杆、3为V型板、4为电机、5为滚轮、6为蜗杆、7为蜗轮齿轮组合、8为壳体、9为右弹簧杆、10为右齿轮爪、11为右圆柱齿轮、12为左圆柱齿轮、13为滑槽、14为圆形目标、15为方形目标、16为三角形目标。具体实施方式下面结合附图说明本专利技术的优选实施例。图中：左齿轮爪1铰接于壳体8上，左齿轮爪1下端为左圆柱齿轮11。右齿轮爪10铰接于壳体8上，右齿轮爪10下端为右圆柱齿轮11。右圆柱齿轮11与左圆柱齿轮12啮合，因此右齿轮爪10转动时通过右圆柱齿轮11和左圆柱齿轮12使得左齿轮爪1同步反向转动。电机4固定于壳体8上，电机4的输出轴上安装有蜗杆6，蜗杆6另一端支承于壳体8上。蜗轮齿轮组合7为蜗轮结构与齿轮结构的装配组合，其铰接于壳体8上，蜗轮齿轮组合7的蜗轮结构与蜗杆6啮合，蜗轮齿轮组合7的齿轮结构与右圆柱齿轮11啮合。滚轮5安装于V型板3下端，滚轮5同时安装在壳体8的滑槽结构中，可以相对于滑槽结构滚动。左弹簧杆2分别与左齿轮爪1和V型板3铰接。右弹簧杆9分别与右齿轮爪10和V型板3铰接。左弹簧杆2和右弹簧杆9在外力的作用下可以逐渐压缩，产生弹力，在外力撤销后可恢复原长。下面对本专利技术的工作过程进行描述。图1是本专利技术捕获圆形目标14前的结构示意图。如图1的实施例所示，目标体进入该装置捕获范围后，电机8正向启动，驱动蜗杆6正向转动，蜗杆6带动蜗轮齿轮组合7正向转动，蜗轮齿轮组合7的正向转动带动右圆柱齿轮11向内转动，右圆柱齿轮11带动右齿轮爪10向内转动。右圆柱齿轮11向内转动时带动左圆柱齿轮1向内转动，左圆柱齿轮12带动左齿轮爪1同步向内转动。左齿轮爪1和右齿轮爪10向内转动的同时，分别驱动左弹簧杆2和右弹簧杆9运动，进而推动V型板3沿着壳体8上的滑槽12竖直向上运动。左齿轮爪1和右齿轮爪10向内转动以及V型板3的竖直向上运动，实现捕获连接动作，由于三者的运动是从三个方向逐渐收拢，所以目标体在捕获连接过程中的运动范围小，姿态变化小。在左齿轮爪1、右齿轮爪10和V型板3均与目标体接触后，电机4继续驱动，使得左弹簧杆2和右弹簧杆9逐渐压缩，产生夹持力，从而实现对目标体的连接。达到一定连接力后电机4停止转动，通过蜗杆6和蜗轮齿轮组合7的自锁作用来保持连接状态。图1同时是本专利技术分离后的结构示意图。当需要对目标体释放时，电机4反向启动，驱动蜗杆6反向转动，蜗杆6带动蜗轮齿轮组合7反向转动，蜗轮齿轮组合7的反向转动带动右圆柱齿轮11向外转动，右圆柱齿轮11带动右齿轮爪10向外转动。右圆柱齿轮11向外转动时带动左圆柱齿轮12向外转动，左圆柱齿轮12带动左齿轮爪1同步向外转动。左齿轮爪1和右齿轮爪10向外转动的同时，同时分别驱动左弹簧杆2和右弹簧杆9运动，进而推动V型板3沿着壳体8上的滑槽13竖直向下运动。左弹簧杆2和右弹簧杆9在竖直向下运动的同时逐渐恢复原长，并释放目标体，从而实现对目标体的分离。如图3和图4中，本专利技术一实施例捕获连接及分离方形目标15、三角形目标16的工作过程与圆形目标14相同。如上所示，本专利技术可以实现对非合作目标的捕获连接及分离。本专利技术具有捕获形状类型多，捕获连接过程中飞行器姿态相对姿态变化小的优点，同时具有结构简单、质量轻有益效果。虽然本专利技术仅采用一个优选实施例进行说明，但是应当理解，这并不意味着本专利技术将局限于该实施例。相反，本专利技术将包括可以包含在由所附的权利要求书所限定的本专利技术的精神和范围内的所有替代，变更和等同方案。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型飞行器捕获连接及分离装置，其特征在于：包括驱动结构、弹簧杆、V型机构和爪体；所述驱动结构用以驱动所述爪体合拢，所述爪体在捕获目标时通过所述弹簧杆带动所述V型机构沿竖直方向移动，使得所述V型机构和所述爪体一起协同完成捕获动作。

【技术特征摘要】
1.一种小型飞行器捕获连接及分离装置，其特征在于：包括驱动结构、弹
簧杆、V型机构和爪体；
所述驱动结构用以驱动所述爪体合拢，所述爪体在捕获目标时通过所述弹
簧杆带动所述V型机构沿竖直方向移动，使得所述V型机构和所述爪体一起协
同完成捕获动作。
2.根据权利要求1所述的小型飞行器捕获连接及分离装置，其特征在于：
所述驱动结构包括电机、蜗杆、涡轮齿轮组合；
所述电机的输出轴上安装有所述蜗杆，所述涡轮齿轮组合分别与所述蜗杆
和所述爪体连接。
3.根据权利要求2所述的小型飞行器捕获连接及分离装置，其特征在于：
所述涡轮齿轮组合包括涡轮结构和齿轮结构；
所述涡轮结构与所述蜗杆啮合，所述齿轮结构与所述爪体连接。
4.根据权利要求1所述的小型飞行器捕获连接及分离装置，其特征在于：
所述爪体包括左齿轮爪、右齿轮爪、左圆柱齿轮和右圆柱齿轮；
所述驱动结构与所述右圆柱齿轮连接，所述右圆柱齿轮与所述右...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈晓鹏，刘洲，耿海峰，路火平，傅丽佳，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31