一种航天器主动捕获装置以及对接装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种航天器主动捕获装置以及对接装置及方法，航天器主动捕获装置包括捕获基座以及安装在捕获基座上的捕获驱动部、卡爪式对接机构、第一捕获爪和第二捕获爪，捕获基座安装在主动机构上；第一捕获爪通过第一基座连接轴连接捕获基座，第一基座连接轴穿过捕获基座并通过驱动连杆与第二捕获爪连接；卡爪式对接机构一端与捕获驱动部的驱动端连接，另一端与第一捕获爪连接，捕获驱动部通过卡爪式对接机构驱动第一捕获爪合拢或张开，第一捕获爪通过第一基座连接轴以及驱动连杆带动第二捕获爪同步合拢或张开。本发明专利技术利用捕获装置就能完成捕获、校正、缓冲、锁紧等功能，不需要单独的锁紧组件，减轻体积、重量，节省资源。节省资源。节省资源。

【技术实现步骤摘要】
一种航天器主动捕获装置以及对接装置及方法


[0001]本专利技术涉及空间对接相关
，具体涉及一种航天器主动捕获机构以及对接装置及方法。

技术介绍

[0002]随着空间站、载人登月、火星探测、深空探测、在轨服务等航天技术的发展，对接技术也在不断进步，各种航天技术发展和航天任务的推广，对对接技术的要求也在逐步增多。现有的主动捕获式航天器对接系统中的主动捕获装置采用多个关节，系统复杂，研制、生产、试验成本较高，可靠性低，而且尺寸较大，布局不够灵活。而且现有的主动捕获与锁紧一般采用两套装置来实现，结构繁琐。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决上述技术问题的一种或几种，提供了一种航天器主动捕获装置以及对接装置及方法。
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种航天器主动捕获装置，包括捕获基座以及安装在所述捕获基座上的捕获驱动部、卡爪式对接机构、第一捕获爪和第二捕获爪，所述第一捕获爪和第二捕获爪分别位于所述捕获基座的两侧，所述第一捕获爪通过第一基座连接轴连接在所述捕获基座上，所述第一基座连接轴穿过所述捕获基座并通过驱动连杆与所述第二捕获爪连接；所述卡爪式对接机构一端与所述捕获驱动部的驱动端连接，另一端与所述第一捕获爪连接，所述捕获驱动部通过卡爪式对接机构驱动所述第一捕获爪合拢或张开，所述第一捕获爪通过第一基座连接轴以及驱动连杆带动所述第二捕获爪同步合拢或张开。
[0005]本专利技术的有益效果是：本专利技术的航天器主动捕获装置，利用捕获装置就能够完成捕获、校正、缓冲、锁紧等功能，不需要单独的锁紧组件，利用卡爪式对接机构与驱动连杆配合联动，可同时驱动两个捕获爪运动，简化了部组件数量，减轻了体积、重量，节省了资源。
[0006]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0007]进一步，所述第一基座连接轴铰接在所述捕获基座上；所述第一捕获爪的一端连接在所述第一基座连接轴上，所述第一捕获爪上开设有第一孔，所述第一孔内设有第一轴，所述卡爪式对接机构的一端与所述第一轴连接。
[0008]采用上述进一步方案的有益效果是：使卡爪式对接机构与第一捕获爪的连接更加稳定可靠。
[0009]进一步，所述第二捕获爪靠近一端的位置铰接在所述捕获基座的侧壁上，所述第二捕获爪的一端开设有第二孔，所述第二孔内设有第二轴，所述驱动连杆与所述第二轴连接。
[0010]采用上述进一步方案的有益效果是：使驱动连杆与第二捕获爪的连接更加稳定可靠。
[0011]进一步，所述驱动连杆包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的端部与所述第一基座连接轴连接，所述第二连杆的端部与所述第二捕获爪连接；所述第二连杆的长度大于所述第一连杆的长度。
[0012]采用上述进一步方案的有益效果是：采用相互铰接的第一连杆和第二连杆，使捕获锁紧过程更加稳定可靠。
[0013]进一步，所述卡爪式对接机构包括驱动杆、连杆A、连杆B和连杆C，所述连杆A的两端分别与所述连杆B的中部以及所述驱动杆的一端铰接，所述驱动杆的另一端与所述捕获驱动部的驱动端连接；所述连杆B一端铰接在所述捕获基座上，所述连杆B另一端与所述连杆C一端铰接，所述连杆C另一端与所述第一捕获爪铰接；其中，当所述驱动杆和连杆A位于同一条直线上，所述连杆B和所述连杆C位于同一条直线上时，所述卡爪式对接机构到达寄点位置，所述第一捕获爪和第二捕获爪处于合拢锁紧状态。
[0014]采用上述进一步方案的有益效果是：通过四连杆的传动，带动第一捕获爪运动将被动机构锁紧，捕获驱动部停止工作时，所述卡爪式对接机构到达寄点位置，即进入自锁状态，从而建立起可靠的刚性连接。
[0015]进一步，所述连杆B包括连杆BⅠ和连杆BⅡ，所述连杆A的一端铰接在所述连杆BⅠ上，所述连杆BⅠ与所述连杆BⅡ之间设有压缩碟簧，所述连杆BⅡ与所述连杆C的一端铰接。
[0016]进一步，所述主动机构上还设有V型导向机构，所述V型导向机构位于第一捕获爪和第二捕获爪之间，所述V型导向机构的底部弹性连接在所述主动机构内。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置V型导向机构，可以为捕获被动机构提供导向，并通过V型导向机构底部的弹性连接吸收被动机构运动的能量，达到缓冲吸振的目的。
[0018]一种对接装置，包括所述的航天器主动捕获装置，还包括主动机构和被动机构，所述捕获基座安装在所述主动机构上；所述被动机构上设有与所述捕获装置的第一捕获爪和第二捕获爪适配的接收杆。
[0019]本专利技术的对接装置，通过卡爪式对接机构与驱动连杆配合联动，实现两个捕获爪的合拢捕获并锁紧被动机构的接收杆或张开释放被动机构的接收杆，利用捕获装置就能够完成捕获、校正、缓冲、锁紧等功能，不需要单独的锁紧组件，利用卡爪式对接机构与驱动连杆配合联动，可同时驱动两个捕获爪运动，结构简单，配置灵活，用途广泛，能够适用于空间复杂环境的捕获对接。
[0020]进一步，所述主动机构上设有二次对接主动组件，所述被动机构上设有二次对接被动组件，所述二次对接主动组件与所述二次对接被动组件对应适配；
[0021]所述二次对接主动组件包括主动结构框架、对接驱动部和驱动盘，所述对接驱动部驱动所述驱动盘可升降的设置在所述主动结构框架内，所述驱动盘上设有快断公头、电连接器公头以及定位销；所述二次对接被动组件包括被动结构，所述被动结构上设有电连接器母头、快断母头以及定位孔，所述电连接器母头与所述电连接器公头适配，所述快断母头与所述快断公头适配，所述定位销与所述定位孔适配。
[0022]采用上述进一步方案的有益效果是：通过对接驱动部驱动驱动盘升降，利用定位销与定位孔配合定位，实现电连接器公头与电连接器母头的对接，实现快断公头与快断母头的对接。
[0023]一种航天器主动捕获方法，包括：
[0024]航天器上行阶段，所述第一捕获爪和第二捕获爪为合拢状态；
[0025]捕获阶段，所述被动机构与主动机构开始对接时，所述捕获驱动部驱动卡爪式对接机构使第一捕获爪和第二捕获爪张开，使捕获装置到达对接初始状态；被动机构到达捕获区域内，并沿着V型导向机构滑动，所述捕获驱动部驱动卡爪式对接机构使第一捕获爪和第二捕获爪合拢并捕获被动机构的接收杆；
[0026]锁紧阶段，被动机构的接收杆被捕获后，第一捕获爪和第二捕获爪在合拢过程中继续拉紧接收杆，当接收杆到达V型导向机构的槽底时，在第一捕获爪和第二捕获爪的运动下，接收杆继续向下压缩V型导向机构，V型导向机构与捕获基座之间的碟簧被压缩吸振，当卡爪式对接机构到达寄点位置时，第一捕获爪和第二捕获爪被锁紧，进而将被动机构的接收杆锁紧在第一捕获爪和第二捕获爪之间的V型导向机构内。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术的对接方法，通过卡爪式对接机构与驱动连杆配合联动，实现两个捕获爪的合拢捕获并锁紧被动机构的接收杆或张开释放被动机构的接收杆，利用捕获装置就能够完成捕获、校正、缓冲、锁紧等功能，不需要单独的锁紧组件，利用卡爪式对接机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航天器主动捕获装置，其特征在于，包括捕获基座以及安装在所述捕获基座上的捕获驱动部、卡爪式对接机构、第一捕获爪和第二捕获爪，所述第一捕获爪和第二捕获爪分别位于所述捕获基座的两侧，所述第一捕获爪通过第一基座连接轴连接在所述捕获基座上，所述第一基座连接轴穿过所述捕获基座并通过驱动连杆与所述第二捕获爪连接；所述卡爪式对接机构一端与所述捕获驱动部的驱动端连接，另一端与所述第一捕获爪连接，所述捕获驱动部通过卡爪式对接机构驱动所述第一捕获爪合拢或张开，所述第一捕获爪通过第一基座连接轴以及驱动连杆带动所述第二捕获爪同步合拢或张开。2.根据权利要求1所述一种航天器主动捕获装置，其特征在于，所述第一基座连接轴铰接在所述捕获基座上；所述第一捕获爪的一端连接在所述第一基座连接轴上，所述第一捕获爪上开设有第一孔，所述第一孔内设有第一轴，所述卡爪式对接机构的一端与所述第一轴连接。3.根据权利要求1所述一种航天器主动捕获装置，其特征在于，所述第二捕获爪靠近一端的位置铰接在所述捕获基座的侧壁上，所述第二捕获爪的一端开设有第二孔，所述第二孔内设有第二轴，所述驱动连杆与所述第二轴连接。4.根据权利要求1所述一种航天器主动捕获装置，其特征在于，所述驱动连杆包括相互铰接的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆的端部与所述第一基座连接轴连接，所述第二连杆的端部与所述第二捕获爪连接；所述第二连杆的长度大于所述第一连杆的长度。5.根据权利要求1所述一种航天器主动捕获装置，其特征在于，所述卡爪式对接机构包括驱动杆、连杆A、连杆B和连杆C，所述连杆A的两端分别与所述连杆B的中部以及所述驱动杆的一端铰接，所述驱动杆的另一端与所述捕获驱动部的驱动端连接；所述连杆B一端铰接在所述捕获基座上，所述连杆B另一端与所述连杆C一端铰接，所述连杆C另一端与所述第一捕获爪铰接；其中，当所述驱动杆和连杆A位于同一条直线上，所述连杆B和所述连杆C位于同一条直线上时，所述卡爪式对接机构到达寄点位置，所述第一捕获爪和第二捕获爪处于合拢锁紧状态。6.根据权利要求5所述一种航天器主动捕获装置，其特征在于，所述连杆B包括连杆BⅠ和连杆BⅡ，所述连杆A的一端铰接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张聚乐，王珂，吕从民，张璐，王绍坤，刘立坤，冯振华，朱清淋，
申请(专利权)人：中国科学院空间应用工程与技术中心，
类型：发明
国别省市：