一种低功耗高集成高可靠空间黏附装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种低功耗高集成高可靠空间黏附装置，该装置包含：连接组件，用于与主动平台对接；用于缓和装置对目标的法向撞击的缓冲机构，与所述连接组件连接；承力结构，与所述缓冲机构连接；前端电机驱动机构，与所述缓冲机构连接，并与所述末端传动机构接触；用于黏附目标的末端传动机构，其与承力结构连接，并与所述前端电机驱动机构接触；传感与电控部分，设置在所述缓冲机构上，用于控制整个黏附装置。其优点是：该装置将各部件相结合，实现了空间黏附装置在主动平台上的压紧、分离与缓冲的集成，可实现在碰撞预压时的切向加载，并可通过与两个双滑块机构组成的差动机构实现对空间四杆机构的展平及向心加载。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗高集成高可靠空间黏附装置
本专利技术涉及空间操控研究领域，具体涉及一种用于空间精确操控的低功耗高集成高可靠空间黏附爪装置。
技术介绍
近年来，随着航天器使用数量的增加，开展航天器在轨维护、在轨操控、失效卫星回收、中大型空间碎片受控陨落等任务已经或将要成为研究热点。传统的空间目标捕获方式主要有机械臂抓取、网捕等。使用以上手段，有其局限性，尤其要求目标体积不过大，然而失效卫星、中大型空间碎片等航天器或其残骸体积往往较大，故传统执行器对此目标不适合。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低功耗高集成高可靠空间黏附装置，该装置将连接组件、缓冲机构、承力结构、前端电机驱动机构、末端传动机构和传感与电控部分相结合，实现了空间黏附装置在主动平台上的压紧、分离与缓冲的结构集成，可实现在碰撞预压时的切向加载进行空间精确操控，并可通过与两个双滑块机构、加卸载环差动运动的空间四杆机构提高黏附面结构展平力；且本专利技术中采用了基于干黏附材料的空间四杆机构，可很好克服传统执行器连接适应性差、精确操控能力不足等缺点。为了达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种低功耗高集成高可靠空间黏附装置，该装置包含：连接组件，用于与主动平台对接；用于缓和装置对目标的法向撞击的缓冲机构，与所述连接组件连接；承力结构，与所述缓冲机构连接；前端电机驱动机构，与所述缓冲机构连接，并与末端传动机构连接；装有黏附材料的末端传动机构，与所述承力结构通过圆柱副连接，并与所述前端电机驱动机构接触；传感与电控部分，设置在所述缓冲机构上，并控制整个黏附装置；其中，所述承力结构包含：装置中心轴，所述装置中心轴顶部与所述缓冲机构连接，其底部设置一中心连接块；若干根支撑杆，所述支撑杆的顶部与所述缓冲机构连接；若干个导向轴，所述导向轴一端与所述中心连接块连接，另一端与所述支撑杆的底部连接；若干个连接杆，所述连接杆的两端分别与各个所述支撑杆连接，若干个连接杆构成一个环形结构。优选地，所述连接组件包含：若干根锥头导向轴，与所述缓冲机构滑动连接，所述锥头导向轴上设置一固定件；若干个分离弹簧，分别与所述固定件连接，所述分离弹簧套设在所述锥头导向轴靠近主动平台的一端上；轴向对接支承块，设置在所述缓冲机构上。优选地，所述缓冲机构包含：连接板，其开设有若干个第一通孔，所述锥头导向轴穿过所述第一通孔与主动平台对接，所述锥头导向轴通过所述固定件固定在所述连接板上，所述固定件设置在所述连接板上靠近主动平台的一侧；顶板，其开设有若干个与所述第一通孔对应的第二通孔，所述第二通孔上安装有缓冲机构导向套，所述锥头导向轴穿过所述第一通孔插入缓冲机构导向套中，并可在所述缓冲机构导向套中滑动；若干个缓冲弹簧，分别套设在各个所述锥头导向轴介于所述顶板和所述连接板之间的部分；若干根限位螺钉，所述连接板和所述顶板对应开设有若干个第三通孔和第四通孔，所述限位螺钉穿过所述第三通孔和第四通孔，所述连接板和所述顶板通过所述限位螺钉限制最大相对距离；减振器，其设置在所述顶板上，所述减振器的缓冲轴与所述连接板连接。优选地，所述顶板和所述连接板为圆形，所述支撑杆为斜向的杆二和杆三，所述杆二向左倾斜，所述杆三向右倾斜，两者交错设置；所述连接杆为弧状连接杆，所述弧状连接杆一端与所述杆二连接，另一端与所述杆三连接，若干个弧状连接杆构成一个圆环。优选地，所述电机驱动机构包含：伺服电机，用于提供驱动力，所述伺服电机固定在电机座上；轴承，所述电机座上开设一圆孔，所述轴承固定在所述圆孔内；滑动丝杠，其与所述轴承的内圈连接，所述滑动丝杠与一螺母座上设置的丝杠螺母螺纹连接，所述滑动丝杠的一端与所述伺服电机的输出轴连接，另一端穿过所述螺母座上开设的第五通孔；四杆千斤顶机构，其分别与所述电机座和所述螺母座铰接，所述四杆千斤顶机构上端为固定座，其通过一第一连接件与所述顶板固连，下端为四杆千斤顶机构输出端，与末端传动机构的轴向滑块通过圆柱副连接；所述伺服电机驱动所述滑动丝杠转动，进而带动与所述滑动丝杠配套的螺母沿滑动丝杠轴向移动，进而带动所述电机座和所述螺母座相对靠近或远离，进而使所述四杆千斤顶机构输出端和所述四杆千斤顶机构的固定座相对远离或靠近。优选地，所述末端传动机构包含：轴向滑块，所述轴向滑块套设在所述装置中心轴上，并位于所述中心连接块的上方，所述轴向滑块上依次套设有上拉环、四杆千斤顶机构输出端和轴向固定螺母，所述轴向固定螺母与所述轴向滑块固定连接，所述轴向滑块、上拉环、四杆千斤顶机构输出端和轴向固定螺母组成一个轴向滑块组，所述轴向滑块组可沿所述装置中心轴上下移动；若干个用于黏附目标的末端黏附单元传动机构，其与所述轴向滑块组连接，所述末端黏附单元传动机构包含用于黏附目标的空间四杆机构，所述空间四杆机构通过差动机构与所述轴向滑块组连接。优选地，所述轴向滑块和所述上拉环之间设置有若干个轴向滑块调距螺钉，所述轴向滑块调距螺钉或者穿过轴向滑块下部板面的直孔拧入所述上拉环上对应位置的螺纹孔，进而顶到所述四杆千斤顶机构输出端的端面上，或者拧入所述轴向滑块下部板面的螺纹孔中，进而顶到所述上拉环的下端面上，最终使轴向滑块组成为一个构件，此构件中上拉环位置可调。优选地，空间四杆机构包含：第一扇形杆和第二扇形杆，两者通过所述导向轴铰接；第一黏附面结构和第二黏附面结构，两者分别与所述第一扇形杆和第二扇形杆的底部连接；第一长凸台，其一端与所述第一扇形杆连接，另一端通过一球饺与第二连接件连接；第二长凸台，其一端与所述第二扇形杆连接，另一端通过一球饺与第三连接件连接；所述第二连接件和所述第三连接件通过铰制孔用螺栓连接。优选地，所述差动机构包含：第一双滑块机构，其包含一减震杆，所述减震杆的一端与上拉环铰连接，另一端通过所述饺制孔用螺栓和空间四杆机构的第二连接件、第三连接件铰连接；第二双滑块机构，包含下拉杆，一加卸载环作为第二双滑块机构的一个滑块，所述加卸载环上部开设一支承滑槽，所述第一双滑块机构的减震杆穿过所述支承滑槽并可在所述支承滑槽内移动，所述加卸载环下部开设一通孔，所述导向轴穿过所述通孔，所述导向轴与所述加卸载环的下部通孔形成滑块连接；所述下拉杆一端与所述轴向滑块铰连接，另一端与加卸载环在后者中部位置铰连接，空间四杆机构与加卸载环在导向轴轴向固定在一起，可以相互绕导向轴轴线转动。优选地，所述第一双滑块机构的减震杆包含：上半杆，其一端与所述上拉环铰接，另一端与中连杯固接；下半杆，其一端与所述中连杯通过圆柱副连接，另一端通过所述饺制孔用螺栓和第二连接件、第三连接件形成铰连接；所述中连杯两端各开设一盲孔，为第一盲孔和第二盲孔，所述第一盲孔和第二盲孔通过一通孔连通，一螺钉依次穿过垫片、高分子弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低功耗高集成高可靠空间黏附装置，其特征在于，该装置包含：/n连接组件(1)，用于与主动平台对接；/n用于缓和装置对目标的法向撞击的缓冲机构(2)，与所述连接组件(1)连接；/n承力结构(6)，与所述缓冲机构(2)连接；/n前端电机驱动机构(3)，与所述缓冲机构(2)连接，并与末端传动机构(5)连接；/n装有黏附材料的末端传动机构(5)，与所述承力结构(6)通过圆柱副连接，并与所述前端电机驱动机构(3)接触；/n传感与电控部分(4)，设置在所述缓冲机构(2)上，并控制整个黏附装置；/n其中，所述承力结构(6)包含：/n装置中心轴(3-8)，所述装置中心轴(3-8)顶部与所述缓冲机构(2)连接，其底部设置一中心连接块(5-1-3)；/n若干根支撑杆，所述支撑杆的顶部与所述缓冲机构(2)连接；/n若干个导向轴(5-1-9)，所述导向轴(5-1-9)一端与所述中心连接块(5-1-3)连接，另一端与所述支撑杆的底部连接；/n若干个连接杆，所述连接杆的两端分别与各个所述支撑杆连接，若干个连接杆构成一个环形结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种低功耗高集成高可靠空间黏附装置，其特征在于，该装置包含：
连接组件(1)，用于与主动平台对接；
用于缓和装置对目标的法向撞击的缓冲机构(2)，与所述连接组件(1)连接；
承力结构(6)，与所述缓冲机构(2)连接；
前端电机驱动机构(3)，与所述缓冲机构(2)连接，并与末端传动机构(5)连接；
装有黏附材料的末端传动机构(5)，与所述承力结构(6)通过圆柱副连接，并与所述前端电机驱动机构(3)接触；
传感与电控部分(4)，设置在所述缓冲机构(2)上，并控制整个黏附装置；
其中，所述承力结构(6)包含：
装置中心轴(3-8)，所述装置中心轴(3-8)顶部与所述缓冲机构(2)连接，其底部设置一中心连接块(5-1-3)；
若干根支撑杆，所述支撑杆的顶部与所述缓冲机构(2)连接；
若干个导向轴(5-1-9)，所述导向轴(5-1-9)一端与所述中心连接块(5-1-3)连接，另一端与所述支撑杆的底部连接；
若干个连接杆，所述连接杆的两端分别与各个所述支撑杆连接，若干个连接杆构成一个环形结构。


2.如权利要求1所述的低功耗高集成高可靠空间黏附装置，其特征在于，所述连接组件(1)包含：
若干根锥头导向轴(1-3)，与所述缓冲机构(2)滑动连接，所述锥头导向轴(1-3)上设置一固定件(1-5)；
若干个分离弹簧(1-4)，分别与所述固定件(1-5)连接，所述分离弹簧(1-4)套设在所述锥头导向轴(1-3)靠近主动平台的一端上；
轴向对接支承块(1-2)，设置在所述缓冲机构(2)上。


3.如权利要求2所述的低功耗高集成高可靠空间黏附装置，其特征在于，所述缓冲机构(2)包含：
连接板(1-1)，其开设有若干个第一通孔，所述锥头导向轴(1-3)穿过所述第一通孔与主动平台对接，所述锥头导向轴(1-3)通过所述固定件(1-5)固定在所述连接板(1-1)上，所述固定件(1-5)设置在所述连接板(1-1)上靠近主动平台的一侧；
顶板(2-4)，其开设有若干个与所述第一通孔对应的第二通孔，所述第二通孔上安装有缓冲机构导向套(2-3)，所述锥头导向轴(1-3)穿过所述第一通孔插入缓冲机构导向套(2-3)中，并可在所述缓冲机构导向套(2-3)中滑动；
若干个缓冲弹簧(2-5)，分别套设在各个所述锥头导向轴(1-3)介于所述顶板(2-4)和所述连接板(1-1)之间的部分；
若干根限位螺钉(2-1)，所述连接板(1-1)和所述顶板(2-4)对应开设有若干个第三通孔和第四通孔，所述限位螺钉(2-1)穿过所述第三通孔和第四通孔，所述连接板(1-1)和所述顶板(2-4)通过所述限位螺钉(2-1)限制最大相对距离；
减振器(2-2)，其设置在所述顶板(2-4)上，所述减振器(2-2)的缓冲轴与所述连接板(1-1)连接。


4.如权利要求3所述的低功耗高集成高可靠空间黏附装置，其特征在于，
所述顶板(2-4)和所述连接板(1-1)为圆形，所述支撑杆为斜向的杆二(6-1)和杆三(6-2)，所述杆二(6-1)向左倾斜，所述杆三(6-2)向右倾斜，两者交错设置；
所述连接杆为弧状连接杆(6-3)，所述弧状连接杆(6-3)一端与所述杆二(6-1)连接，另一端与所述杆三(6-2)连接，若干个弧状连接杆(6-3)构成一个圆环。


5.如权利要求1所述的低功耗高集成高可靠空间黏附装置，其特征在于，所述电机驱动机构(3)包含：
伺服电机(3-1)，用于提供驱动力，所述伺服电机(3-1)固定在电机座(3-3)上；
轴承(3-4)，所述电机座(3-3)上开设一圆孔，所述轴承(3-4)固定在所述圆孔内；
滑动丝杠(3-7)，其与所述轴承(3-4)的内圈连接，所述滑动丝杠(3-7)与一螺母座(3-6)上设置的丝杠螺母(3-5)螺纹连接，所述滑动丝杠(3-7)的一端与所述伺服电机(3-1)的输出轴连接，另一端穿过所述螺母座(3-6)上开设的第五通孔；
四杆千斤顶机构(3-10)，其分别与所述电机座(3-3)和所述螺母座(3-6)铰接，所述四杆千斤顶机构(3-10)上端为固定座(3-12)，其通过一第一连接件与所述顶板(2-4)固连，下端为四杆千斤顶机构输出端(3-11)，与末端传动机构(5)的轴向滑块(5-1-2)通过圆柱副连接；
所述伺服电机(3-1)驱动所述滑动丝杠(3-7)转动，进而带动与所述滑动丝杠(3-7)配套的螺母(3-5)沿滑动丝杠(3-7)轴向移动，进而带动所述电机座(3-3)和所述螺母座(3-6)相对靠近或远离，进而使所述四杆千斤顶机构输出端(3-11)和所述四杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金海，孙俊，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31