一种周边式大容差空间对接机构及其工作方法技术

本发明专利技术提供了一种周边式大容差空间对接机构及其工作方法，对接机构包括被动端和主动端，被动端包括被动端筒体和捕获装置，被动端筒体为圆柱形，在被动端筒体的内侧壁安装捕获装置，捕获装置由三个弧形刚性件及其回转铰沿被动端筒体内壁周向均布而成，且三个弧形刚性件及其回转铰在被动端筒体轴向方向上分层布置；主动端包括主动端筒体、缓冲气囊、平移装置和被捕获杆，平移装置使被捕获杆从主动端筒体边缘移动到主动端筒体的中轴线位置，三个弧形刚性件向被动端筒体的中心回转，三个弧形刚性件的重叠区域形成用于捕获主动端的被捕获杆捕获域。本发明专利技术大捕获容差和自然通道兼有，提高捕获可靠性和安全性，以及有效载荷传输空间。

【技术实现步骤摘要】
一种周边式大容差空间对接机构及其工作方法
本专利技术属于空间对接
，尤其是涉及一种周边式大容差空间对接机构及其工作方法。
技术介绍
在空间站运营、在轨建造和组装、在轨服务以及载人航天等任务中，都需要对两个飞行器进行交会对接，通过主动端和被动端的捕获、对接、锁紧建立机械连接实现在轨组合，捕获和对接是交会对接的重要步骤。现有对接机构，按布局形式通常可分为中心布局和周边布局两种形式，中心布局结构紧凑，捕获容差大，但占用中心通道位置，而周边式布局中间有运输通道，但捕获容差小。因此如何实现大捕获容差和自然通道兼有，以提高捕获可靠性和增加有效载荷传输空间是本领域需要解决的问题，本专利技术旨在通过专利技术一种周边式布局的大容差捕获的新型对接机构，实现捕获和对接动作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种周边式大容差空间对接机构及其工作方法，具有捕获大容差的优点，可提高捕获的可靠性和安全性，对接后中心可形成自然通道，具备载荷传输空间大。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种周边式大容差空间对接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种周边式大容差空间对接机构，其特征在于：包括分别安装于两个交会对接的航天器上的被动端(1)和主动端(2)，/n所述的被动端(1)包括被动端筒体(1-1)和捕获装置(1-3)，所述的被动端筒体(1-1)为圆柱形，在被动端筒体(1-1)的底端为内凹的锥形结构(1-2)，在被动端筒体(1-1)的内侧壁安装捕获装置(1-3)，所述的捕获装置(1-3)由三个弧形刚性件及其回转铰沿主动端筒体(1-1)内壁周向均布而成，且三个弧形刚性件及其回转铰在被动端筒体(1-1)轴向方向上分层布置；/n所述的主动端(2)包括主动端筒体(2-1)、缓冲气囊(2-2)、平移装置(2-3)和被捕获杆(2-4)，所述的缓...

【技术特征摘要】
1.一种周边式大容差空间对接机构，其特征在于：包括分别安装于两个交会对接的航天器上的被动端(1)和主动端(2)，
所述的被动端(1)包括被动端筒体(1-1)和捕获装置(1-3)，所述的被动端筒体(1-1)为圆柱形，在被动端筒体(1-1)的底端为内凹的锥形结构(1-2)，在被动端筒体(1-1)的内侧壁安装捕获装置(1-3)，所述的捕获装置(1-3)由三个弧形刚性件及其回转铰沿主动端筒体(1-1)内壁周向均布而成，且三个弧形刚性件及其回转铰在被动端筒体(1-1)轴向方向上分层布置；
所述的主动端(2)包括主动端筒体(2-1)、缓冲气囊(2-2)、平移装置(2-3)和被捕获杆(2-4)，所述的缓冲气囊(2-2)嵌在主动端筒体(2-1)的上端处，所述的缓冲气囊(2-2)为环形结构；
所述的平移装置(2-3)布置在主动端筒体(2-1)的内部，所述的平移装置(2-3)包括第一弧形杆件(2-3-1)、第二弧形杆件(2-3-2)、环形安装架(2-3-3)和丝杠(2-3-4)，所述的第一弧形杆件(2-3-1)的一端和第二弧形杆件(2-3-2)的一端均通过一铰链安装在环形安装架(2-3-3)上，所述的第一弧形杆件(2-3-1)和第二弧形杆件(2-3-2)的另一端均为自由端，所述的被捕获杆(2-4)底端穿过第一弧形杆件(2-3-1)后滑动设置在第二弧形杆件(2-3-2)上开设的滑槽内，被捕获杆(2-4)固定在第一弧形杆件(2-3-1)上，被捕捉杆(2-4)的顶端穿过缓冲气囊(2-2)的内环，在环形安装架(2-3-3)上安装驱动第一弧形杆件(2-3-1)摆动的电机二；
所述的环形安装架(2-3-3)滑动设置在主动端筒体(2-1)的内壁上，所述的环形安装支架(2-3-3)通过螺纹副与丝杠(2-3-4)配合，所述丝杠(2-3-4)由固定在主动端筒体(2-1)内壁上的电机三带动；
电机二驱动第一弧形杆件(2-3-1)摆动，所述第一弧形杆件(2-3-1)使被捕获杆(2-4)从主动端筒体(2-1)边缘移动到主动端筒体(2-1)的中轴线位置；安装在回转铰上的电机一驱动弧形刚性件，使三个弧形刚性件向被动端筒体(1-1)的中心回转，三个弧形刚性件的重叠区域形成用于捕获主动端(2)的被捕获杆(2-4)捕获域；电机三驱动丝杠(2-3-4)旋转带动环形安装支架(2-3-3)移动。


2.根据权利要求1所述的一种周边式大容差空间对接机构，其特征在于：电机一未带动弧形刚性件摆动时，三个弧形钢件均完全贴合被动端筒体(1-1)的内壁，三个弧形刚性件所对应弧形的中心角为大于90°且小于120°。


3.根据权利要求1所述的一种周边式大容差空间对接机构，其特征在于：所述第一弧形杆件(2-3-1)连接的铰链和第二弧形杆件(2-3-2)连接的铰链呈180°分布，且两个铰链的连线通过主动端筒体(2-1)的中轴线，电机二未带动第一弧形杆件(2-3-1)摆动时，第一弧形杆件(2-3-1)和第二弧形杆件(2-3-2)均完全贴合环形安装架(2-3-3)，第一弧形杆件(2-3-1)和第二弧形杆件(2-3-2)的弧形所对的圆心角为大于90°且小于180°...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨飞，岳洪浩，马超，刘飞，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23