本发明专利技术提供了一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，包括快接模块、定位压紧模块、丝杠模块和固定锁头模块，丝杠模块的一端设置固定锁头模块，且固定锁头模块同于可拆卸连接至末端执行器的捕获杆外围，梯形丝杆模块的另一端通过快接模块固定连接至驱动电机，丝杠模块的外围固定套接至定位压紧模块，且定位压紧模块用于固定丝杠模块和末端执行器的相对位置。本发明专利技术所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，在空间机械臂末端钢丝绳与适配器捕获杆无法脱开故障状态下利用直线推杆工具对钢丝绳进行反驱，使末端执行器脱离捕获杆，从而使空间机械臂恢复活动能力。从而使空间机械臂恢复活动能力。从而使空间机械臂恢复活动能力。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具
[0001]本专利技术属于空间机械臂故障维修领域，尤其是涉及一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具。
技术介绍
[0002]空间机械臂在各国空间站及航天器在轨服务过程中发挥着重要作用，它将完成空间站的辅助对接、目标搬运、在轨建设等重要任务。空间机械臂末端执行器的捕获模块与空间站表面的适配器的完美配合使得空间机械臂可以在空间站表面实现大范围的自由移动。倘若空间机械臂末端执行器的捕获模块发生故障，无法脱离适配器，将导致空间机械臂失去爬行能力，将会极大地削弱空间机械臂的在轨服务能力。
[0003]空间机械臂末端执行器的捕获模块通常由转动环、固定环、钢丝绳(3组)、驱动组件等组成，钢丝绳两端分别固定在固定环和转动环上，并安装有小扭簧，在初始状态下将钢丝绳端部约束在转动环与固定环内壁。在捕获模块发生故障时，末端执行器的三组钢丝绳将目标适配器捕获杆缠绕捕获，导致机械臂末端执行器无法与舱体上的适配器脱离，若想解决此故障状态，就需要对捕获组件进行反驱(通过对钢丝绳组件进行施力反驱，工具一端与目标适配器捕获杆固定，另一端与末端执行器内壁或者外壁固定，进行胀离或者收缩动作)。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，以解决在空间机械臂末端捕获钢丝绳与适配器捕获杆无法脱开故障状态下无法进行空间机械臂故障维修的问题。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0006]一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，包括快接模块、定位压紧模块、丝杠模块和固定锁头模块，丝杠模块的一端设置固定锁头模块，且固定锁头模块同于可拆卸连接至末端执行器的捕获杆外围，梯形丝杆模块的另一端通过快接模块固定连接至驱动电机，丝杠模块的外围固定套接至定位压紧模块，且定位压紧模块用于固定丝杠模块和末端执行器的相对位置。
[0007]进一步的，所述快换模块包括快接母头和快接公头，快接母头包括连接法兰、电机传动轴、外连接套筒、复位弹簧、限位压盖和压紧端盖，外连接套筒的下端通过连接法兰固定连接至驱动电机的外围，电机传动轴位于外连接套筒的内圈，且外连接套筒内设置限位压盖，限位压盖的一端固定连接至复位弹簧的一端，复位弹簧的另一端固定连接至外连接套筒的内侧壁，限位压盖的另一端抵接至压紧端盖的一端，压紧端盖的外围固定连接至外连接套筒的上端；
[0008]进一步的，所述快接公头包括第一传动轴、外导向阶梯座和第一轴承，第一传动轴的外围通过第一轴承转动连接至外导向阶梯座的内圈，梯形连接座的一端固定连接至丝杠
模块的一端，第一传动轴的一端可拆卸连接至电机传动轴，第一传动轴的另一端固定连接至丝杠模块内部设置的梯形丝杠。
[0009]进一步的，所述外导向阶梯座的一端外围沿周向均布若干定位块，压紧端盖内圈沿径向设有若干滑槽，且定位块和滑槽一一对应，在快接母头和快接公头连接状态下，定位块位于压紧端盖和限位压盖之间。
[0010]进一步的，所述丝杠模块包括梯形丝杠、外套筒、第二轴承、内推杆和支撑导向套，外套筒的一端固定连接至外导向阶梯座的一端，外套筒的另一端内圈设置支撑导向套，梯形丝杠位于外套筒的内圈，梯形丝杠的一端固定连接至第一传动轴的一端，梯形丝杠的外围通过第二轴承转动套接至外套筒的内圈，内推杆的内圈螺纹连接至梯形丝杠的外围，内推杆的外围滑动连接至支撑导向套的内圈。
[0011]进一步的，所述外套筒的一端通过外侧弯管固定连接至外导向阶梯座的一端，且外侧弯管内设置万向联轴器，梯形丝杠的一端通过万向联轴器固定连接至第一传动轴的一端。
[0012]进一步的，所述定位压紧模块包括压紧操作杆、压紧组件、定位楔形块、弧形压紧块和压紧支板，外套筒的外围固定连接至压紧支板的内圈，压紧支板的一侧铰接至压紧组件的一侧，压紧支板的另一侧设置弧形压紧块，压紧组件的上端设置压紧操作杆，压紧组件的下端设置定位楔形块，定位楔形块和弧形压紧块紧密贴合至末端执行器的侧壁，用于固定丝杠模块和末端执行器的相对位置。
[0013]进一步的，所述固定锁头模块包括C型锁体、扭转弹簧、销轴和单向摆杆，C型锁体的外围固定连接至内推杆的一端，C型锁体上设有捕获槽，且捕获槽是非圆形的敞口槽，所示敞口的两侧壁分别通过一个轴销铰接一个单向摆杆，两个单向摆杆对称设置，每个轴销外围设置一个扭转弹簧，扭转弹簧用于复位单向摆杆的相对位置。
[0014]相对于现有技术，本专利技术所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具具有以下有益效果：
[0015](1)本专利技术所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，为空间机械臂捕获模块故障提供了一种维修解决方案，提高了空间机械臂的在轨服务能力和在轨服务时间，满足人机工效学要求，整个操作过程均满足单手操作的空间作业需求。
[0016](2)本专利技术所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，利用定位压紧装置确定了直线推杆工具的初始位置，定位完成后，确定旋转圈数，启动手驱工具则完成了维修作业，操作过程简单，操作步骤少，降低了外太空航天员的操作难度。
[0017](3)本专利技术所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，在操作实施过程中实现了力闭环，对操作者无反作用力，降低了外太空舱外维修的难度，手驱操作端与直线推杆工具捕获杆固定锁头端的传动路径可进行多角度调节，能充分适应外太空环境下各种复杂的维修工况，有效提升了航天员在维修过程中的操作空间，降低了操作的风险。
附图说明
[0018]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0019]图1为本专利技术实施例所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具的结
构示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具的侧视图；
[0021]图3为本专利技术实施例所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具的上视图；
[0022]图4为本专利技术实施例所述的定位压紧模块的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例所述的定位压紧模块的侧视图；
[0024]图6为本专利技术实施例所述的快接模块的结构示意图；
[0025]图7为本专利技术实施例所述的快接模块的剖面图；
[0026]图8为本专利技术实施例所述的丝杠模块的剖面图；
[0027]图9为本专利技术实施例所述的固定锁头模块的结构示意图；
[0028]图10为本专利技术实施例所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具操作状态下的结构示意图；
[0029]图11为本专利技术实施例所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具操作状态下的侧视图。
[0030]附图标记说明：
[0031]1‑
快接模块；11
‑
快接母头；111
‑...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，其特征在于：包括快接模块(1)、定位压紧模块(2)、丝杠模块(3)和固定锁头模块(4)，丝杠模块(3)的一端设置固定锁头模块(4)，且固定锁头模块(4)同于可拆卸连接至末端执行器(6)的捕获杆外围，梯形丝杆模块的另一端通过快接模块(1)固定连接至驱动电机(7)，丝杠模块(3)的外围固定套接至定位压紧模块(2)，且定位压紧模块(2)用于固定丝杠模块(3)和末端执行器(6)的相对位置。2.根据权利要求1所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，其特征在于：快换模块包括快接母头(11)和快接公头(12)，快接母头(11)包括连接法兰(111)、电机传动轴(113)、外连接套筒(114)、复位弹簧(115)、限位压盖(116)和压紧端盖(117)，外连接套筒(114)的下端通过连接法兰(111)固定连接至驱动电机(7)的外围，电机传动轴(113)位于外连接套筒(114)的内圈，且外连接套筒(114)内设置限位压盖(116)，限位压盖(116)的一端固定连接至复位弹簧(115)的一端，复位弹簧(115)的另一端固定连接至外连接套筒(114)的内侧壁，限位压盖(116)的另一端抵接至压紧端盖(117)的一端，压紧端盖(117)的外围固定连接至外连接套筒(114)的上端；快接公头(12)包括第一传动轴(121)、外导向阶梯座(122)和第一轴承(123)，第一传动轴(121)的外围通过第一轴承(123)转动连接至外导向阶梯座(122)的内圈，梯形连接座的一端固定连接至丝杠模块(3)的一端，第一传动轴(121)的一端可拆卸连接至电机传动轴(113)，第一传动轴(121)的另一端固定连接至丝杠模块(3)内部设置的梯形丝杠(33)。3.根据权利要求2所述的一种应用于空间机械臂故障维修的直线推杆工具，其特征在于：外导向阶梯座(122)的一端外围沿周向均布若干定位块(124)，压紧端盖(117)内圈沿径向设有若干滑槽(112)，且定位块(124)和滑槽(112)一一对应，在快接母头(11)和快接公头(12)连接状态下，定位块(124)位于压紧端盖(117)和限位压盖(116)之间。4.根据权利要求2所述的一种应用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：李广彦，时景煜，高长健，胡政，仲红亮，李广平，
申请(专利权)人：天津航天机电设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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