一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构制造技术

本发明专利技术公开了一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，包括套杆机构和设置在其下方的套筒机构，套杆机构包括套杆，套杆上固定设有底盘，在底盘上周向分散布设若干铰接架，每个铰接架上铰接有一个用于抓捕非合作目标的指爪型件；套筒机构设置在底盘下方，在套筒本体内壁上设有用于吸收振动冲击线冲量的液压组件，在套筒本体底部还设有用于吸收振动冲击角冲量的液压扭簧组件。在非合作目标抓捕即碎片抓捕的过程中，指爪型件收到冲击后振动从套杆机构传递到套筒机构上，液压组件通过伸缩完全吸收振动冲击的线冲量，液压扭簧组件通过收缩或拉伸吸收振动冲击的角冲量，从而抵消振动对本体航天器的影响。

A non cooperative target catching mechanism with impact and vibration suppression function

The invention discloses a non cooperative target arresting mechanism with the function of shock and vibration suppression, including a sleeve mechanism and a sleeve mechanism arranged below it. The sleeve mechanism includes a sleeve, a chassis is fixed on the sleeve, and a number of articulated frames are arranged on the chassis to disperse last week. One of each articulated frame is articulated for capture. The telescopic mechanism is set under the chassis, and the inner wall of the sleeve is equipped with a hydraulic component for absorbing the impulse of the vibration and shock line, and a hydraulic torsion spring component for absorbing the vibration impact angle impulse is also set at the bottom of the sleeve. In the process of the capture of the non cooperative target or the capture of the debris, the vibration of the finger is transferred from the rod mechanism to the sleeve mechanism after receiving the shock, and the hydraulic component absorbs the linear impulse of the vibrational shock through expansion, and the hydraulic torsion spring component absorbs the angular impulse by contraction or stretching, thus counteracts the vibration of the body space. The influence of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构
本专利技术属于非合作目标抓捕清理领域
，涉及一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构。
技术介绍
与合作目标不同，由于非合作目标的运动特性以及本体特性参数未知。因此在抓捕过程中，由于存在相对运动，抓捕机构会受到冲击振动。而这种振动会直接传递到本体航天器，可能会导致航天器出现故障。目前针对该问题，主要采用主动控制来解决。将在抓捕过程中对本体的产生的振动视为扰动，通过本体航天器的执行机构产生的作用力来抵消干扰力。主动振动控制方法存在以下的弊端：其一，主动振动抑制需要消耗燃料，无论是对振动力矩的主动控制抑制，还是对振动力的主动控制抑制，都需要本体航天器执行机构产生相反的力或者力矩来抵消，因此会消耗本体航天器的燃料。其二，由于执行机构的限制，主动振动抑制往往无法完全抵消本体航天器的振动扰动。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，该机构结构设计合理，在实施非合作目标抓捕过程中，能够吸收冲击振动的能量，减小冲击对主动航天器的扰动影响。本专利技术是通过以下技术方案来实现：本专利技术公开的一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，包括套杆机构以及设置在其下方的套筒机构；套杆机构包括套杆，套杆上设有底盘，在底盘上周向布设若干个用于抓捕非合作目标的指爪型件；套筒机构设置在底盘下方且套设在套杆外部，套筒机构包括套筒，套杆通过和套杆一体的外伸杆套设在套筒内壁上，在套筒内壁上设有用于吸收振动冲击线冲量的液压组件，在套筒底部还设有用于吸收振动冲击角冲量的液压扭簧组件。优选地，所述液压组件包括设置在套筒内壁上的若干个双向三级液压杆。进一步优选地，所述的若干个双向三级液压杆呈两排且等距离均布于套筒内壁上。具体数目为8个，呈两排四列等距离布置。优选地，所述液压扭簧组件包括沿套筒底壁径向布设的若干双向单级液压杆，若干双向单级液压杆的底部通过扭簧相连接。进一步优选地，双向单级液压杆为3个，沿着套筒底壁的径向等间隔布设。优选地，在底盘上周向分散布设若干铰接架，每个铰接架上铰接有一个指爪型件。进一步优选地，铰接架的个数为3个，3个铰接架沿底盘的周向等角度均匀布设。优选地，指爪型件包括上关节杆和下关节杆，上关节杆的一端和下关节杆的一端铰接，下关节杆的另一端与铰接架铰接。进一步优选地，上关节杆和下关节杆的长度比为2:1。进一步优选地，上关节杆和下关节杆张开角度为60度。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术公开了一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，该机构的铰接架上铰接有指爪型件，通过铰接的指爪型件便于灵活抓捕非合作目标，运转平稳，套杆机构和套筒机构连接形成一体，在非合作目标抓捕即碎片抓捕的过程中，指爪型件收到冲击后，振动从套杆机构传递到套筒机构上，套筒机构内壁的液压组件通过伸缩完全吸收振动冲击的线冲量；套筒机构底部的液压扭簧组件通过收缩或拉伸，吸收振动冲击的角冲量，从而抵消振动对本体航天器的影响。进一步地，指爪型件包括上关节杆和下关节杆，上关节杆的一端和下关节杆的一端铰接，下关节杆的另一端与铰接架铰接，类似于人的手指，便于灵活抓取非合作目标、且安全可靠。进一步地，上关节杆和下关节杆的长度比为2:1，便于构成较大外包络，利于采用外包络方法抓捕非合作目标。进一步地，上关节杆和下关节杆张开度为60度，便于抓捕非合作目标。进一步地，通过双向单级液压杆和相邻的两个双向单级液压杆之间设有的弹性件可大大减缓转动冲击，抑制轴向扭转的振动转动；进一步优选地，两个双向单级液压杆之间设有的弹性件为扭簧，通过扭簧收缩或拉伸，吸收振动冲击的角冲量，从而避免对主动抓捕航天器的扰动影响。进一步地，双向单级液压杆的个数为3个，且依次沿着所述内底壁的径向间隙均匀布设。结构合理，便于将抓捕过程中产生的振动能量均匀充分吸收存储。进一步地，双向三级液压杆的个数为8个，且呈两排四列对称布设，结构合理，便于将抓捕过程中产生的振动能量充分吸收存储。进一步地，铰接架的个数为3个，且沿底盘的周向均匀分散布设，便于与指爪型件连接构成三指爪构型，在抓捕时形成外包络将非合作目标抓捕，且结构合理，利于抓捕。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的套杆机构示意图；图3为本专利技术的套筒机构示意图；图4为本专利技术的双向三级液压杆件示意图；图5为本专利技术的套筒机构内壁液压组件分布示意图；图6为本专利技术的双向单级液压杆件的结构示意图。其中：1、上关节杆；2、下关节杆；3、铰接架；4、底盘；5、套杆；6、套筒；7、双向三级液压杆；8、双向单级液压杆；9、扭簧；10、外筒；11、活塞杆；12、阻尼阀；13、活塞；14、弹簧。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1和图2，本专利技术公开的具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，包括套杆机构，套杆机构包括套杆5，套杆5上固定设有底盘4，底盘4上设有若干铰接架3，且铰接架3沿底盘4的周向分散布设，每个铰接架3上分别铰接有一用于抓捕非合作目标的指爪型件，通过指抓型件便于灵活抓捕非合作目标，运转平稳；还包括设置在底盘4下方的套筒机构，套筒机构包括套筒6，套杆5通过和套杆一体的外伸杆套设在套筒6内壁上。套筒6的内壁上设有用于吸收振动冲击线冲量的液压组件，套筒6底部还设有用于吸收振动冲击角冲量的液压扭簧组件。使用时，将本专利技术装置的套筒机构与主动抓捕航天器的机械臂连接，当指爪型件受到冲击时，套筒机构内的液压组件通过伸缩吸收套杆机构振动冲击产生的能量，套筒机构底部的液压扭簧组件通过收缩或拉伸，吸收振动冲击的角冲量，从而抵消振动对本体航天器的影响，该被动方法不需要消耗任何能量，因此明显优于主动振动控制方法。优选地，指爪型件包括上关节杆1和下关节杆2，上关节杆1的一端和下关节杆2的一端铰接，下关节杆2的另一端与铰接架铰接，似于人的手指，便于灵活抓取非合作目标、且安全可靠。上关节杆1和下关节杆2的长度比为2:1，便于构成大的外包络，利于抓捕多个非合作目标。上关节杆1和下关节杆2张开度为60度，便于抓捕非合作目标。参见图5，液压扭簧组件包括分别设在套筒本体6的内底壁上的若干双向单级液压杆8，双向单级液压杆8依次沿着所述内底壁的径向间隙布设，相邻的两个双向单级液压杆件8之间设有弹性件，弹性件的两端分别与相邻的双向单级液压杆件8的底部连接，通过双向单级液压杆件8和弹性件可大大减缓转动冲击，抑制轴向扭转的振动转动；优选地，两个双向单级液压杆件8之间设有的弹性件为扭簧9，通过扭簧9收缩或拉伸，吸收振动冲击的角冲量，从而避免对主动抓捕航天器的扰动影响。参见图6，双向单级液压杆8包括外筒10，外筒10的顶部设有活塞杆11，外筒10内部设有阻尼阀12，阻尼阀12的下方设有活塞13，活塞13的下方设有弹簧14，弹簧14的一端与活塞13的底部连接、另一端与外筒10的底部连接。其结构合理，能实现缓冲非合作目标抓捕过程中的振动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，其特征在于，包括套杆机构以及设置在其下方的套筒机构；套杆机构包括套杆(5)，套杆(5)上设有底盘(4)，在底盘(4)上周向布设若干个用于抓捕非合作目标的指爪型件；套筒机构设置在底盘(4)下方且套设在套杆(5)外部，套筒机构包括套筒(6)，套杆(5)通过和套杆一体的外伸杆套设在套筒(6)内壁上，在套筒(6)内壁上设有用于吸收振动冲击线冲量的液压组件，在套筒(6)底部还设有用于吸收振动冲击角冲量的液压扭簧组件。

【技术特征摘要】
1.一种具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，其特征在于，包括套杆机构以及设置在其下方的套筒机构；套杆机构包括套杆(5)，套杆(5)上设有底盘(4)，在底盘(4)上周向布设若干个用于抓捕非合作目标的指爪型件；套筒机构设置在底盘(4)下方且套设在套杆(5)外部，套筒机构包括套筒(6)，套杆(5)通过和套杆一体的外伸杆套设在套筒(6)内壁上，在套筒(6)内壁上设有用于吸收振动冲击线冲量的液压组件，在套筒(6)底部还设有用于吸收振动冲击角冲量的液压扭簧组件。2.根据权利要求1所述的具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，其特征在于，所述液压组件包括设置在套筒(6)内壁上的若干个双向三级液压杆(7)。3.根据权利要求2所述的具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，其特征在于，所述的若干个双向三级液压杆(7)呈两排等距离均布于套筒(6)内壁上。4.根据权利要求1所述的具有冲击振动抑制功能的非合作目标抓捕机构，其特征在于，所述液压扭簧组件包括沿套筒(6)底壁径向布设的若干双向单级液压杆(8)，若干双向单级液压杆(8)的底部通过扭簧(9...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁建平，马卫华，袁源，孙冲，万文娅，魏锦源，
申请(专利权)人：西北工业大学深圳研究院，西北工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44