本发明专利技术提出了一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置和转移方法，属于星球巡视器转移机构技术领域。解决了转移机构及星球巡视器实现与着陆器的分离解锁，如何使转移机构将星球巡视器可靠转移至月面，且能在各种着陆工况下，均可实现将星球巡视器可靠转移至月面，以及星球巡视器落月地点应具有一定可选范围，以避开月面凹坑和凸起的多个技术问题。它包括脱离机构、伸缩摆杆、前臂和摆杆释放机构，伸缩摆杆一端固定在着陆器上，另一端与前臂连接，前臂通过脱离机构与星球巡视器连接，摆杆释放机构固定于着陆器侧壁，为伸缩摆杆的作动提供动力，完成伸缩和释放。本发明专利技术能够在直线范围内任意选择适合星球巡视器着陆的释放位置，着陆灵活。着陆灵活。着陆灵活。
【技术实现步骤摘要】
一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置和转移方法
[0001]本专利技术属于星球巡视器转移机构
，特别是涉及一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置和转移方法。
技术介绍
[0002]深空探测指人类对月球及更远的天体或空间环境开展的探测活动，作为人类航天活动的重要方向和空间科学与技术创新的重要途径，是当前和未来航天领域的发展重点之一。深空探测不仅是一个国家科技水平的体现，同时也是综合国力的体现。
[0003]目前，我国已经实现了星球巡视器登陆、火星车登陆，然而外星球地表情况复杂难以预估导致星球巡视器等任务探测车着陆困难，为了更好的应对着陆地点复杂的地表情况，有必要对现有的探测车着陆机构进行改进，让探测车能够安全平稳着陆。
[0004]转移机构是将着陆器搭载的巡视器转移释放到星球表面的组件，它在地外天体探测领域有着重要应用。转移机构所代表的转移释放技术是整个地外天体探测任务所需的技术体系中的关键技术之一，是决定探测任务成败的关键一环。
[0005]根据着陆方式及巡视器质量不同，转移机构的形式多样。以星球巡视器的转移工作为例，其要求在地月转移段、环月段和动力下降段等飞行过程，星球巡视器及转移机构应可靠压紧在着陆器的侧壁上，并能承受横向和纵向加速度载荷；在着陆器安全着陆月面后，星球巡视器在转移机构的作用下可靠转移至月面并可靠脱离。这也就对转移机构提出了更高的要求，需要落月转移机构在飞行阶段及落月转移前，星球巡视器及转移机构安全可靠压紧安装在着陆器上；着陆器在落月后，转移机构及星球巡视器实现与着陆器的分离解锁，转移机构将星球巡视器可靠转移至月面，同时，着陆器存在侧倾俯仰等各种工况，为此，转移机构应能在各种着陆工况下，均可实现将星球巡视器可靠转移至月面，星球巡视器落月地点应具有一定可选范围，以避开月面凹坑和凸起；星球巡视器平稳落月后，星球巡视器与转移机构脱离，实现星球巡视器月面自由行走。
[0006]其他巡视器的要求与星球巡视器基本相同，因此需要提供一种能够满足现阶段星球巡视器转移的方案。
技术实现思路
[0007]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置和转移方法，以解决转移机构及星球巡视器实现与着陆器的分离解锁，如何使转移机构将星球巡视器可靠转移至月面，且能在各种着陆工况下，均可实现将星球巡视器可靠转移至月面，以及星球巡视器落月地点应具有一定可选范围，以避开月面凹坑和凸起的多个技术问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置，包括脱离机构、伸缩摆杆、前臂和摆杆释放机构，所述伸缩摆杆一端固定在着陆器上，另一端与前臂连接，所述前臂通过脱离机构与星球巡视器连接，所述摆杆释放机构固定于着陆器侧壁，为伸缩摆杆的作动提供动力，完成伸缩和释放。
[0009]更进一步地，所述摆杆释放机构包括伸缩电机和摆杆电机，所述摆杆电机通过牵引绳与伸缩摆杆连接，所述伸缩电机和摆杆电机均固定于着陆器侧壁，所述伸缩电机为伸缩摆杆的作动提供动力。
[0010]更进一步地，所述摆杆电机正转时放牵引绳，使伸缩摆杆缓慢下降；反转时通过牵引绳触发脱离机构，使星球巡视器离转移机构。
[0011]更进一步地，所述伸缩摆杆包括多级杆，多级杆呈套管结构，所述伸缩摆杆通过铰链支座固定在着陆器侧壁上。
[0012]更进一步地，所述伸缩摆杆包括一级杆、二级杆和三级杆，其中一级杆与铰链支座通过回转副连接，一级杆与二级杆以及二级杆与三级杆通过滑动副连接，三级杆前端与前臂通过回转副连接。
[0013]更进一步地，所述伸缩摆杆与前臂的连接处设置有翻转限位块。
[0014]更进一步地，所述前臂上设置有限位装置，保证前臂只能向内侧旋转。
[0015]更进一步地，所述限位装置为前臂挡销，所述翻转限位块与前臂挡销配合完成前臂的限位。
[0016]一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的转移方法，具体包括以下步骤：
[0017](1)压紧点释放，星球巡视器呈180
°
翻转：压紧点释放后，摆杆电机放绳，在铰链支座的涡卷弹簧作用下，伸缩摆杆绕铰链支座O点向外摆动，直到伸缩摆杆低于水平面，同时，在前臂与脱离机构的作用下，星球巡视器缓缓实现180
°
翻转；
[0018](2)伸长：伸缩摆杆伸长，翻转限位块与前臂挡销脱离，由此前臂与三级杆之间的摆动机构脱开，后续实现月球车姿态摆正；
[0019](3)前轮接触月面：伸缩电机正转放绳，同时摆杆电机配合放绳，使伸缩摆杆伸长；当伸缩摆杆伸长到既定长度后，摆杆电机继续放绳，伸缩摆杆继续绕铰链支座向下摆，直到月球车前轮触地；
[0020](4)月球车着陆，火工品分离解锁。
[0021]与现有技术相比，本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置和转移方法的有益效果是：
[0022](1)本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置，仅用两个电机完成所有动作，能够有效减少驱动部件的数量。
[0023](2)本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置，能够在直线范围内任意选择适合星球巡视器着陆的释放位置，着陆灵活。
[0024](3)本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的伸缩摆杆的摆转和伸展均由电机驱动，且摆转角度可调节，因此不会受着陆器的落月姿态影响。
[0025](4)本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置，结构简单，可靠性高，质量小，加工成本低，且适用多种工况。
附图说明
[0026]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：
[0027]图1为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的结构示意图一；
[0028]图2为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的结构示意图二；
[0029]图3为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的月球车压紧在着陆器
‑
Z侧的初始状态图；
[0030]图4为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的压紧点释放，月球车180
°
翻转的示意图；
[0031]图5为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的伸缩摆杆伸长的示意图；
[0032]图6为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的前轮接触月面的示意图；
[0033]图7为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置的月球车着陆，火工品分离解锁的示意图；
[0034]图8为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置在俯仰
‑
14
°
状态下的示意图；
[0035]图9为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置在俯仰14
°
状态下的示意图；
[0036]图10为本专利技术所述的一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置在侧倾14
°
状态下的示意图，其中(a)表示初始工况，(b)表示转移完成工况；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种绳驱伸缩摆杆托举转移装置，其特征在于：包括脱离机构(1)、伸缩摆杆(3)、前臂(5)和摆杆释放机构，所述伸缩摆杆(3)一端固定在着陆器(15)上，另一端与前臂(5)连接，所述前臂(5)通过脱离机构(1)与星球巡视器(2)连接，所述摆杆释放机构固定于着陆器(15)侧壁，为伸缩摆杆(3)的作动提供动力，完成伸缩和释放。2.根据权利要求1所述的绳驱伸缩摆杆托举转移装置，其特征在于：所述摆杆释放机构包括伸缩电机(6)和摆杆电机(7)，所述摆杆电机(7)通过牵引绳与伸缩摆杆(3)连接，所述伸缩电机(6)和摆杆电机(7)均固定于着陆器(15)侧壁，所述伸缩电机(6)为伸缩摆杆(3)的作动提供动力。3.根据权利要求1所述的绳驱伸缩摆杆托举转移装置，其特征在于：所述摆杆电机(7)正转时放牵引绳，使伸缩摆杆(3)缓慢下降；反转时通过牵引绳触发脱离机构(1)，使星球巡视器(2)脱离转移机构。4.根据权利要求1、2或3所述的绳驱伸缩摆杆托举转移装置，其特征在于：所述伸缩摆杆(3)包括多级杆，多级杆呈套管结构，所述伸缩摆杆(3)通过铰链支座(4)固定在着陆器(15)侧壁上。5.根据权利要求4所述的绳驱伸缩摆杆托举转移装置，其特征在于：所述伸缩摆杆(3)包括一级杆(9)、二级杆(10)和三级杆(11)，其中一级杆(9)与铰链支座(4)通过回转副连接，一级杆(9)与二级杆(10)以及二级杆(10)与三级杆(11)通过滑动副连接，三级杆(11)前端与前臂(5...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨知伦，李建永，周小龙，王印超，唐钧跃，张伟伟，杨飞，姜生元，邓宗全，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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