一种包络型空间抓捕机构制造技术

本发明专利技术公开了一种包络型空间抓捕机构，包括折纸手爪和连杆驱动机构，折纸手爪包括13个折纸单元，每个折纸单元包括两个第一折板、两个第二折板和两个第三折板，连杆驱动机构包括主轴、滑块、固定圆盘、长连杆和短连杆，固定圆盘设置在主轴的一端，滑块设置在主轴上，长连杆的一端与折纸单元的边缘铰接配合，长连杆的另一端与固定圆盘铰接配合，短连杆的一端与长连杆铰接配合，短连杆的另一端与滑块的边缘铰接配合。本发明专利技术包络型空间抓捕机构本依据连续折面包络捕获结合弱刚性折板实现碰撞缓冲吸能捕获与自适应抓持，折纸手爪由弱刚性折板与折痕铰链组成，较传统空间捕获机构满足了，包络捕获特性、缓冲吸能特性和自适应抓持特性。缓冲吸能特性和自适应抓持特性。缓冲吸能特性和自适应抓持特性。

【技术实现步骤摘要】
一种包络型空间抓捕机构


[0001]本专利技术涉及在轨捕获
，尤其涉及一种包络型空间抓捕机构。

技术介绍

[0002]现有的在轨捕获技术大致分为刚性在轨捕获技术和柔性在轨捕获技术：
[0003]现有的刚性在轨捕获装置能够在轨自主完成捕获、维修和维护等任务，避免了人的参与，降低了空间操作成本，是当前在轨操作的主流模式，属于硬捕获范畴。但刚性捕获装置在操作过程中容易产生碰撞安全性等问题，且无法实现非合作目标特别是跨尺度多形态空间碎片的在轨捕获操作，使其应用范围受到了一定程度的限制。
[0004]利用飞网或气动柔性捕获机构的柔性在轨捕获装置解决了利用刚性捕获装置在轨捕获时存在的碰撞安全性问题，克服了操作条件苛刻等局限性。飞网捕获装置适用于非合作目标的捕获，但在可重复性、可靠抓持性以及组合体运动稳定性方面存在不足。气动柔性捕获机构在捕获包络性、可靠抓持性及空间环境适应性等方面的问题还需要解决。次外，气源的供给与控制也增加了气动柔性捕获机构空间应用的难度。
[0005]因此如何开发一种包络型空间抓捕机构成为本领域内技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种包络型空间抓捕机构，解决上述技术问题。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术一种包络型空间抓捕机构，包括折纸手爪和连杆驱动机构，所述折纸手爪与连杆驱动机构之间铰接配合；所述折纸手爪包括数个折纸单元，每个折纸单元包括两个第一折板、两个第二折板和两个第三折板，各折板间铰接配合；所述连杆驱动机构包括主轴、滑块、固定圆盘、长连杆和短连杆，所述固定圆盘固定设置在所述主轴的工作端，所述滑块可滑动的设置在所述主轴上，所述长连杆的一端与折纸单元的边缘铰接配合，所述长连杆的另一端与固定圆盘的边缘铰接配合，所述短连杆的一端与所述长连杆铰接配合，所述短连杆的另一端与所述滑块的边缘铰接配合。
[0009]进一步的，所述第一折板远离本折纸单元的一侧通过第一折板第一折痕铰链与相邻折纸单元的第一折板铰接；所述第一折板靠近本折纸单元的一侧通过第一折板第二折痕铰链与本折纸单元的另一第一折板铰接。
[0010]进一步的，所述第二折板靠近固定圆盘的一侧通过第二折板第二折痕铰链与本折纸单元的第一折板铰接；所述第二折板远离固定圆盘的一侧通过第三折板第一折痕铰链与本折纸单元的第三折板铰接；所述第二折板远离本折纸单元的一侧通过第二折板第一折痕铰链与相邻折纸单元的第二折板铰接。
[0011]进一步的，所述第三折板靠近本折纸单元的一侧通过第三折板第二折痕铰链与本折纸单元的另一第三折板铰接配合。
[0012]进一步的，所述折纸单元的数量为13个。
[0013]进一步的，所述固定圆盘的边缘设置有与所述长连杆配合的固定圆盘卡扣。
[0014]进一步的，所述滑块的边缘设置有与所述短连杆配合的滑块卡扣。
[0015]进一步的，所述长连杆上设置有与所述短连杆远离滑块的一端铰接配合的第一固定铰支座。
[0016]进一步的，所述第一折板第一折痕铰链上设置有与所述长连杆远离固定圆盘的一端铰接配合的第二固定铰支座。
[0017]进一步的，所述长连杆和短连杆的数量均为13个。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0019]本专利技术包络型空间抓捕机构采用带有滑块卡扣的滑块作为承受外力的构件，滑块受到外力后推动短连杆动作，十三根短连杆通过长连杆上的第一固定铰支座推动长杆，长连杆将推力传导至折板连接处折痕铰链上，完成对折纸手爪的驱动。本专利技术包络型空间抓捕机构通过铰链处推力来完成折板间折叠，最终完成折纸手爪对目标物的抓捕和包络；本专利技术包络型空间抓捕机构本依据连续折面包络捕获结合弱刚性折板实现碰撞缓冲吸能捕获与自适应抓持，折纸手爪由弱刚性折板与折痕铰链组成，较传统空间捕获机构满足了，包络捕获特性、缓冲吸能特性和自适应抓持特性。
附图说明
[0020]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明：
[0021]图1为本专利技术包络型空间抓捕机构整体结构示意图；
[0022]图2为本专利技术的连杆驱动机构示意图；
[0023]图3为本专利技术的滑块结构示意图；
[0024]图4为本专利技术主轴和固定圆盘结构示意图；
[0025]图5为本专利技术固定圆盘与长连杆连接处的结构示意图；
[0026]图6为本专利技术滑块短连杆连接处结构示意图；
[0027]图7为本专利技术长连杆和短连杆连接处结构示意图；
[0028]图8为本专利技术连杆驱动机构与折纸单元连接处结构示意图；
[0029]图9为本专利技术的折纸单元的结构示意图；
[0030]图10为本专利技术的第一折板、第二折板和第三折板的结构示意图；
[0031]图11为本专利技术折纸手爪的结构示意图。
[0032]附图标记说明：1、折纸手爪；101、第一折板；101
‑
1、第一折板第一折痕铰链；101
‑
2、第一折板第二折痕铰链；102、第二折板；102
‑
1、第二折板第一折痕铰链；102
‑
2、第二折板第二折痕铰链；103、第三折板；103
‑
1、第三折板第一折痕铰链；103
‑
2、第三折板第二折痕铰链；2、连杆驱动机构；201、主轴；202、滑块；202
‑
1、滑块卡扣；203、固定圆盘；203
‑
1、固定圆盘卡扣；204、长连杆；204
‑
1、第一固定铰支座；204
‑
2、第二固定铰支座；205、短连杆。
具体实施方式
[0033]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0034]需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0035]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0036]如图1至图11所示，一种包络型空间抓捕机构，包括折纸手爪机构1，折纸手爪1的折板上通过连杆驱动机构2驱动。所述连杆驱动机构2包括滑块202和固定圆盘203。滑块202受力推动短连杆205来推动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包络型空间抓捕机构，其特征在于：包括折纸手爪(1)和连杆驱动机构(2)，所述折纸手爪(1)与连杆驱动机构(2)之间铰接配合；所述折纸手爪(1)包括数个折纸单元，每个折纸单元包括两个第一折板(101)、两个第二折板(102)和两个第三折板(103)，各折板间铰接配合；所述连杆驱动机构(2)包括主轴(201)、滑块(202)、固定圆盘(203)、长连杆(204)和短连杆(205)，所述固定圆盘(203)固定设置在所述主轴(201)的工作端，所述滑块(202)可滑动的设置在所述主轴(201)上，所述长连杆(204)的一端与折纸单元的边缘铰接配合，所述长连杆(204)的另一端与固定圆盘(203)的边缘铰接配合，所述短连杆(205)的一端与所述长连杆(204)铰接配合，所述短连杆(205)的另一端与所述滑块(202)的边缘铰接配合。2.根据权利要求1所述的包络型空间抓捕机构，其特征在于：所述第一折板(101)远离本折纸单元的一侧通过第一折板第一折痕铰链(101
‑
1)与相邻折纸单元的第一折板(101)铰接；所述第一折板(101)靠近本折纸单元的一侧通过第一折板第二折痕铰链(101
‑
2)与本折纸单元的另一第一折板(101)铰接。3.根据权利要求2所述的包络型空间抓捕机构，其特征在于：所述第二折板(102)靠近固定圆盘(203)的一侧通过第二折板第二折痕铰链(102
‑
2)与本折纸单元的第一折板(101)铰接；所述第二折板(102)远离固定圆盘(203)的一侧通过第三折板第一折痕铰链(103...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，王景田，温昇航，杨飞，胡西，孙合垚，岳洪浩，
申请(专利权)人：北华航天工业学院，
类型：发明
国别省市：