一种多自由度动静结合式调整设备制造技术

本发明专利技术公开了一种多自由度动静结合式调整设备，包括采集主体、多自由度仿生象鼻多方位调整机构、触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构、重力补偿型贯通开槽式取样机构和仿生软体穿梭型输送机构，所述多自由度仿生象鼻多方位调整机构设于采集主体的下端，所述触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构的下端，所述重力补偿型贯通开槽式取样机构设于触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构的下端，所述仿生软体穿梭型输送机构设于采集主体内。本发明专利技术属于多自由度动静结合式调整技术领域，具体是指一种多自由度动静结合式调整设备。多自由度动静结合式调整设备。多自由度动静结合式调整设备。

【技术实现步骤摘要】
一种多自由度动静结合式调整设备


[0001]本专利技术属于多自由度动静结合式调整
，具体是指一种多自由度动静结合式调整设备。

技术介绍

[0002]随着科学技术的发展，各个航天大国越来越重视对小天体采样技术的研究。不同于一般的大天体，小天体弱重力环境导致采样器无法牢固降落到小天体表面，这导致了小行星采样原理和方法的不同。
[0003]现有的采样头在和小天体表面触碰采样过程中，采样头容易发生偏转，而且引起采样卫星姿态的变化。为了更好的进行采样，同时也为了减小采样偏转力对采样卫星平台位置姿态的影响，本专利技术提供了一种多自由度动静结合式调整设备。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术提供了一种多自由度动静结合式调整设备，为了解决现有的采样头在和小天体表面触碰采样过程中，采样头容易发生偏转，而且引起采样卫星姿态的变化的问题，本专利技术以基于动态特性原理，创造性地提出了多自由度仿生象鼻多方位调整机构和触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构，通过动静互换式球体环绕型转动机构和体积守恒式流体补偿性定位机构的相互配合，在不影响采样卫星平台位置姿态的前提下对小天体进行采样。
[0005]本专利技术采取的技术方案如下：本专利技术提供了一种多自由度动静结合式调整设备，包括采集主体、多自由度仿生象鼻多方位调整机构、触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构、重力补偿型贯通开槽式取样机构和仿生软体穿梭型输送机构，所述多自由度仿生象鼻多方位调整机构设于采集主体的下端，所述触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构的下端，所述重力补偿型贯通开槽式取样机构设于触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构的下端，所述仿生软体穿梭型输送机构设于采集主体内。
[0006]进一步地，所述采集主体包括采样卫星平台、采样头和返回舱，所述采样卫星平台设于采集主体上，所述采样头设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构的下端，所述返回舱设于采样卫星平台的下端；所述采样头包括吸附腔和采集腔，所述吸附腔设于采样头内，所述采集腔设于吸附腔的内侧。
[0007]进一步地，所述多自由度仿生象鼻多方位调整机构包括短管一、短管二、波纹管一、弹簧一、绞盘和绳索固定件，所述短管一贯通设于返回舱的下端，所述弹簧一的一端设于短管一的下端，所述短管二的上端设于弹簧一的下端，所述波纹管一的一端贯通设于短管一的下端，所述波纹管一的另一端贯通设于短管二的上端，所述绞盘设于短管一内，所述绳索固定件设于短管二的上端，所述绞盘的输出端设于绳索固定件上，绞盘输出端收缩从而带动绳索固定件运动，短管一的一端和短管二的一端靠近，从而可根据需要调整多自由
度仿生象鼻多方位调整机构的弯曲程度。
[0008]进一步地，所述触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构包括动静互换式球体环绕型转动机构和体积守恒式流体补偿性定位机构，所述动静互换式球体环绕型转动机构设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构的下端，所述体积守恒式流体补偿性定位机构设于动静互换式球体环绕型转动机构的上端。
[0009]进一步地，所述动静互换式球体环绕型转动机构包括转动球体一、转动球体二、调整杆一、调整杆二、活塞一、球体固定腔一、球体固定腔二、弹簧二、波纹管二和调整腔，所述调整腔设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构的下端，所述球体固定腔一设于调整腔内，所述球体固定腔二设于采样头内，所述转动球体一转动设于球体固定腔一内，所述调整杆二转动设于球体固定腔二内，所述调整杆二的一端设于转动球体二上，所述活塞一设于调整杆二的上端，所述调整杆一的一端贯通设于转动球体一的下端，所述活塞一滑动设于调整杆一内，所述弹簧二的一端设于调整腔的下端，所述弹簧二的另一端设于采样头的上端，所述波纹管二的一端贯通设于调整腔的下端，所述波纹管二的另一端贯通设于采样头的上端。
[0010]进一步地，所述体积守恒式流体补偿性定位机构包括圆环流动腔、液体囊、液体流通孔一、液体流通杆和电流变液，所述液体流通孔一设于转动球体一上，所述液体囊设于球体固定腔一内，所述液体囊的一侧贯通设于液体流通孔一上，所述液体流通杆的一端贯通设于球体固定腔一上，所述液体囊的另一侧贯通设于液体流通杆的一端，所述圆环流动腔设于调整腔内，所述液体流通杆的另一端贯通设于圆环流动腔上，所述电流变液流动设于调整杆一、转动球体一、液体囊、液体流通杆和圆环流动腔内，在吸附腔接触小天体的时候，活塞一在调整杆一内滑动，调整杆二进入调整杆一内，调整杆一内的电流变液经转动球体一进入液体流通杆从而进入圆环流动腔内，补充至其他调整杆一内，从而实现采样头的自调整，然后对电流变液通电，使采样头的角度固定。
[0011]进一步地，所述重力补偿型贯通开槽式取样机构包括螺旋打钉式环形吸附机构和联通式内螺纹型钻取机构，所述螺旋打钉式环形吸附机构设于吸附腔内，所述联通式内螺纹型钻取机构设于采集腔内。
[0012]进一步地，所述螺旋打钉式环形吸附机构包括电机一、齿轮一、齿轮二、旋转管、活塞二、固定钻头、气泵、气囊、存储箱、轴承一和轴承二，所述电机一设于吸附腔的内侧壁上，所述齿轮一设于电机一的输出端，所述存储箱设于吸附腔的内部底端，所述气囊设于存储箱内，所述轴承一贯通设于吸附腔的内壁底端，所述旋转管套接设于轴承一内，所述齿轮二套接设于旋转管上，所述齿轮一和齿轮二为啮合转动相连，所述活塞二滑动设于旋转管内，所述固定钻头设于活塞二的下端，所述轴承二贯通设于旋转管的上端，所述气泵的一端贯通设于轴承二上，所述气泵的另一端贯通设于气囊上，由于缺少重力，电机一输出端转动带动齿轮一转动，齿轮一转动带动齿轮二转动，齿轮二转动带动旋转管转动，旋转管转动带动活塞二转动，气泵启动将气囊内气体输送至旋转管内为固定钻头提供下压动力，固定钻头钻入小天体完成固定。
[0013]进一步地，所述联通式内螺纹型钻取机构包括升降圆环、环形滑槽、滑轮、电机二、齿轮三、齿块、导向口、开孔钻头、螺纹和多级伸缩气缸，所述多级伸缩气缸设于采集腔的内部底端，所述升降圆环设于多级伸缩气缸的输出端，所述电机二设于升降圆环的下端，所述
齿轮三设于电机二的输出端，所述环形滑槽设于升降圆环内，所述滑轮的一端滑动设于环形滑槽内，所述开孔钻头设于滑轮的另一端，所述导向口设于采集腔的下端，所述螺纹设于开孔钻头的内侧壁上，所述齿块环形阵列设于开孔钻头的外壁上，所述齿轮三和齿块为啮合转动相连，电机二输出端转动带动齿轮三转动，齿轮三转动带动齿块转动，齿块转动带动开孔钻头转动，限位孔输出端收缩带动升降圆环向下运动，升降圆环向下运动带动开孔钻头向下运动，从而对小天体进行采集，螺纹保证采集的样本与小天体分离。
[0014]进一步地，所述仿生软体穿梭型输送机构包括导向管、万向节、机械爪、软管、线盘、支持件、电机三、弹性记忆合金条、限位板、升降板、弹簧三、滑杆和限位孔，所述导向管设于采样卫星平台内，所述支持件设于采样卫星平台内底端，所述电机三设于支持件上，所述线盘的一端设于电机三的输出端，所述弹性记忆合金条的一端设于线盘上，所述万向节的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多自由度动静结合式调整设备，其特征在于：包括采集主体（1）、多自由度仿生象鼻多方位调整机构（2）、触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构（3）、重力补偿型贯通开槽式取样机构（4）和仿生软体穿梭型输送机构（5），所述多自由度仿生象鼻多方位调整机构（2）设于采集主体（1）的下端，所述触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构（3）设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构（2）的下端，所述重力补偿型贯通开槽式取样机构（4）设于触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构（3）的下端，所述仿生软体穿梭型输送机构（5）设于采集主体（1）内。2.根据权利要求1所述的一种多自由度动静结合式调整设备，其特征在于：所述采集主体（1）包括采样卫星平台（6）、采样头（7）和返回舱（8），所述采样卫星平台（6）设于采集主体（1）上，所述采样头（7）设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构（2）的下端，所述返回舱（8）设于采样卫星平台（6）的下端；所述采样头（7）包括吸附腔（9）和采集腔（10），所述吸附腔（9）设于采样头（7）内，所述采集腔（10）设于吸附腔（9）的内侧。3.根据权利要求2所述的一种多自由度动静结合式调整设备，其特征在于：所述多自由度仿生象鼻多方位调整机构（2）包括短管一（11）、短管二（12）、波纹管一（13）、弹簧一（14）、绞盘（15）和绳索固定件（16），所述短管一（11）贯通设于返回舱（8）的下端，所述弹簧一（14）的一端设于短管一（11）的下端，所述短管二（12）的上端设于弹簧一（14）的下端，所述波纹管一（13）的一端贯通设于短管一（11）的下端，所述波纹管一（13）的另一端贯通设于短管二（12）的上端，所述绞盘（15）设于短管一（11）内，所述绳索固定件（16）设于短管二（12）的上端，所述绞盘（15）的输出端设于绳索固定件（16）上。4.根据权利要求3所述的一种多自由度动静结合式调整设备，其特征在于：所述触碰式角度自调整流体反馈固化贴合机构（3）包括动静互换式球体环绕型转动机构（17）和体积守恒式流体补偿性定位机构（18），所述动静互换式球体环绕型转动机构（17）设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构（2）的下端，所述体积守恒式流体补偿性定位机构（18）设于动静互换式球体环绕型转动机构（17）的上端。5.根据权利要求4所述的一种多自由度动静结合式调整设备，其特征在于：所述动静互换式球体环绕型转动机构（17）包括转动球体一（19）、转动球体二（20）、调整杆一（21）、调整杆二（22）、活塞一（23）、球体固定腔一（24）、球体固定腔二（25）、弹簧二（26）、波纹管二（27）和调整腔（28），所述调整腔（28）设于多自由度仿生象鼻多方位调整机构（2）的下端，所述球体固定腔一（24）设于调整腔（28）内，所述球体固定腔二（25）设于采样头（7）内，所述转动球体一（19）转动设于球体固定腔一（24）内，所述调整杆二（22）转动设于球体固定腔二（25）内，所述调整杆二（22）的一端设于转动球体二（20）上，所述活塞一（23）设于调整杆二（22）的上端，所述调整杆一（21）的一端贯通设于转动球体一（19）的下端，所述活塞一（23）滑动设于调整杆一（21）内，所述弹簧二（26）的一端设于调整腔（28）的下端，所述弹簧二（26）的另一端设于采样头（7）的上端，所述波纹管二（27）的一端贯通设于调整腔（28）的下端，所述波纹管二（27）的另一端贯通设于采样头（7）的上端。6.根据权利要求5所述的一种多自由度动静结合式调整设备，其特征在于：所述体积守恒式流体补偿性定位机构（18）包括圆环流动腔（29）、液体囊（30）、液体流通孔一（31）、液体流通杆（32）和电流变液（33），所述液体流通孔一（31）设于转动球体一（19）上，所述液体囊（30）设于球体固定腔一（24）内，所述液体囊（30）的一侧贯通设于液体流通孔一（31）上，所
述液体流通杆（32）的一端贯通设于球体固定腔一（24）上，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈贵萍，唐志伟，曾家鹏，冯奎胜，王艳艳，
申请(专利权)人：阳光学院，
类型：发明
国别省市：