一种航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置及控制方法制造方法及图纸

一种航天员着服使用的空间机械臂在轨维修用手驱装置，手驱装置硬件分为动力部件、手柄部件、电池部件，软件部分为一套在轨维修手驱装置控制方法。动力部件为机械臂维修工具提供特定角度的旋转动力；手柄部件为航天员提供抓握空间和启停控制界面；电池部件为手驱装置提供能源，同时提供防漂接口。在轨维修手驱装置控制方法包括：自检流程和工作流程。自检流程能够在航天员使用前进行整机系统检查和控制使能，工作流程设计了多种防误模式，能够有效防止航天员在轨误操作导致的输出错误，合理保障空间站机械臂的安全。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及舱外维修领域，具体涉及一种航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置及控制方法。

技术介绍

1、中国空间站机械臂是空间站的重要设备，支持空间站各项舱外活动的进行，对空间站在轨长期稳定运行并发挥科学研究等作用都至关重要。为满足空间站机械臂在轨运行15年的寿命要求，机械臂需具备航天员出舱在轨维修的能力。机械臂关节失效为机械臂主要的故障模式，也是机械臂开展在轨维修的重要部件。为了解决机械臂关节失效情况下无法驱动的技术难题，提出了一种航天员在轨手动驱动关节转动的方法，具体方法为：将在轨维修手驱装置安装在故障关节的后端壳处，通过运动指令，带动转接杆驱动机械臂关节内部齿轮转动，实现故障关节的转动，辅助机械臂运动/爬行至特定的维修构型，为后续关节在轨维修工作提供便捷的机械臂维修构型。

2、目前国内外无针对空间站机械臂故障关节驱动的相关技术研究。在空间站舱外维修领域，航天员出舱使用的舱外电动工具拧紧与拧松螺钉的工作方式与在轨维修手驱装置类似，均为空间站舱外使用的电动旋转输出类产品。对于拧钉过程来说，舱外电动工具只需要完成较低额定扭矩的动力输出不需要定角度旋本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置，其特征在于，包括动力部件(1)、手柄部件(2)和电池部件(3)，

2.根据权利要求1所述的航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置，其特征在于，还包括防脱销(110)，防脱销(110)位于U形壳(100)的右侧，为航天服提供机械连接接口；所述电机组件(101)通过螺钉固定在U形壳(100)的前端，顶盖(102)固定在U形壳(100)的上方；角度旋钮帽组件、指示灯组件、方向旋钮(105)设置于U形壳的左侧，作为航天员的主操作界面，角度旋钮帽组件包括三个角度旋转帽(103)，按照十位、个位、点位的操作顺序依次排开，两相邻角度旋钮帽(103...

【技术特征摘要】

1.一种航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置，其特征在于，包括动力部件(1)、手柄部件(2)和电池部件(3)，

2.根据权利要求1所述的航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置，其特征在于，还包括防脱销(110)，防脱销(110)位于u形壳(100)的右侧，为航天服提供机械连接接口；所述电机组件(101)通过螺钉固定在u形壳(100)的前端，顶盖(102)固定在u形壳(100)的上方；角度旋钮帽组件、指示灯组件、方向旋钮(105)设置于u形壳的左侧，作为航天员的主操作界面，角度旋钮帽组件包括三个角度旋转帽(103)，按照十位、个位、点位的操作顺序依次排开，两相邻角度旋钮帽(103)之间可容纳航天员单根手指的宽度，指示灯组件位于方向旋钮帽(105)与角度旋钮帽组件之间，指示灯组件包括三个指示灯(104)，由顶向下依次为电源、工作和故障指示；还包括电源开关防误罩(106)，其与电源开关(107)固定在u形壳(100)后方，电源开关防误罩(106)设计为半开口形状，在防止电源开关(107)被误碰的同时方便航天员判断开关状态。

3.根据权利要求2所述的航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置，其特征在于，所述动力部件(1)还包括设置在所述u形壳(100)内空间的线缆固定架(108)、电机卡箍(109)、电源开关隔热垫(111)、角度旋钮元件(112)、指示灯元件(113)、方向旋钮元件(114)、方向旋钮固定座(115)、角度旋钮固定座(116)、角度旋钮隔热垫(117)、电机组件隔热垫(118)、铜柱(119)、电路板(120)，其中，电机卡箍(109)与u形壳(100)内部两侧凸台连接，固定电机组件(101)尾部，线缆固定架(108)与u形壳(100)内侧壁连接，固定内部线缆；电源开关(107)与u形壳(100)之间设置电源开关隔热垫(111)，防止电源开关(107)外部热量传递到动力部件(1)内部；角度旋钮元件(112)、方向旋钮元件(114)、指示灯(113)分别通过角度旋钮元件(112)、指示灯元件(113)、方向旋钮元件(114)紧贴设置在u形壳左侧内壁，通过螺钉限制其除绕自身旋转以外的其余自由度；电路板(120)通过铜柱(119)固定在顶盖(102)上，能够调节控制芯片与顶盖(102)的距离。

4.根据权利要求3所述的航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置，其特征在于，所述手柄部件(2)还包括启停开关隔热垫(202)、圆形电连接器隔热垫(206)；其中，所述的右手柄(201)与左手柄(203)通过螺钉连接，启停开关帽(204)与启停开关元件(205)组合固定在右手柄(201)上，在启停开关元件(205)与右手柄(201)之间通过启停开关隔热垫(202)隔绝热量传递；圆形电连接器(207)位于手柄部件(2)下方，圆形电连接器隔热垫(106)位于手柄壳体与圆形电连接器(207)之间，隔绝热量传递。

6.根据权利要求1所述的航天员着服使用的空间在轨维修手驱装置，其特征在于，所述电池部件(3)还包括防漂环(303)、电池侧盖(304)、电池底盖(305)、底盖阻尼合页(306)、电池隔热垫(307)、锁定插销(308)；其中，电池盒(301)与电池侧盖(304)固定连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭涛，傅浩，王哲，刘俊良，武婷婷，张一越，范子琦，周众鑫，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：