【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于在轨维护，尤其涉及一种卷轴式可伸缩机械臂系统。
技术介绍
1、面向航天新时代的在轨作业任务越加频繁，其复杂性呈跨越式提升，针对空间极限环境下的精准灵巧操作为在轨自主操作技术带来新的挑战和机遇，现阶段已有在空间成功应用的机械臂，臂杆长度是固定的，一旦设计完成，其工作范围及灵活性就已经固定；此外，有限的运载能力难以满足空间机械臂庞大体积的运输要求，这表明空间机械臂的灵活性仍有可提升的空间。
2、现有的伸缩套筒式机械臂收拢状态下占用体积仍然较大。桁架式伸展臂在折叠时发生大位移、大应变，受力分析困难，折叠驱动机构复杂。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卷轴式可伸缩机械臂系统，提供小安装空间的可伸缩机械臂系统，以解决现有技术中可伸缩机械臂收拢后体积较大，无法安装于受限狭小空间的问题。
2、本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种卷轴式可伸缩机械臂系统，包括：卷轴式可伸展装置和末端装置；其中，所述卷轴式可伸展装置和所述末端装置相连接。
3、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，所述卷轴式可伸展装置包括壳体、储存卷盘、驱动电机、限位轮、引导轮组合和可折叠机械臂；其中，所述储存卷盘、所述驱动电机、所述限位轮和所述引导轮组合均设置于所述壳体内；所述储存卷盘与所述驱动电机相连接；所述可折叠机械臂的部分缠绕于所述储存卷盘的外表面；所述限位轮沿着所述储存卷盘的圆周方向设置，并且所述限位轮的内侧与所述可折叠机械臂的部分
4、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，所述卷轴式可伸展装置还包括夹持连接点；其中，所述夹持连接点设置于所述壳体上，所述夹持连接点与多自由度机构活动端连接。
5、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，所述引导轮组合包括第一引导轮和第二引导轮；其中，所述第一引导轮和所述第二引导轮按列方向设置；所述可折叠机械臂的剩余部分经过所述第一引导轮和所述第二引导轮之间的间隙。
6、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，所述壳体包括转换区域；其中，所述转换区域位于所述引导轮组合的后部；所述可折叠机械臂在转换区域完成由折叠状态向展开状态的过渡。
7、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，工作时，所述驱动电机驱动所述存储卷盘正向转动，在所述驱动轮的驱动引导下，所述可折叠机械臂伸长，再经过所述引导轮组合引导下，所述可折叠机械臂在转换区域由折叠状态转换为展开状态。
8、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，工作完成后，所述驱动电机驱动所述存储卷盘反向转动，在所述驱动轮的驱动引导下，所述可折叠机械臂缩短，在所述引导轮组合引导下，所述可折叠机械臂在转换区域由展开状态转换为折叠状态。
9、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，所述可折叠机械臂能够展开到l/i长度；其中，l为预设伸展最大长度，i为伸缩分辨率。
10、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，所述驱动轮的数量为多个，多个驱动轮沿着所述储存卷盘的圆周方向均匀分布。
11、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，所述可折叠机械臂在引导轮组合之前的部分为折叠状态，其在引导轮组合之后的部分逐步过渡为展开状态。
12、上述卷轴式可伸缩机械臂系统中，所述限位轮的直径通过如下公式得到：
13、
14、
15、l2＝1.03h；
16、其中，p为缠绕于储存卷盘的外表面的部分可折叠机械臂的长度，h为可折叠机械臂的厚度，d1为储存卷盘的直径，d2为限位轮的直径，α为度量系数，l2为第一引导轮和第二引导轮之间的距离。
17、本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
18、(1)本专利技术实现了狭小安装空间的高效利用，有效提高了狭小空间利用率；
19、(2)本专利技术实现了机械臂的大展开/收拢比，提高了操作/占用空间比。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于包括：卷轴式可伸展装置和末端装置(6)；其中，
2.根据权利要求1所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述卷轴式可伸展装置包括壳体(1)、储存卷盘(2)、驱动电机(3)、限位轮(4)、引导轮组合和可折叠机械臂(5)；其中，
3.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述卷轴式可伸展装置还包括夹持连接点(7)；其中，所述夹持连接点(7)设置于所述壳体(1)上，所述夹持连接点(7)与多自由度机构活动端连接。
4.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述引导轮组合包括第一引导轮(81)和第二引导轮(82)；其中，
5.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述壳体(1)包括转换区域(11)；其中，
6.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：工作时，所述驱动电机(3)驱动所述存储卷盘(2)正向转动，在所述限位轮(4)的引导下，所述可折叠机械臂(5)伸长，再经过所述引导轮组合引导下，所述可折叠机械臂(5)在转换
7.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：工作完成后，所述驱动电机(3)驱动所述存储卷盘(2)反向转动，在所述限位轮(4)的引导下，所述可折叠机械臂(5)缩短，再经过所述引导轮组合引导下，所述可折叠机械臂(5)在转换区域由展开状态转换为折叠状态。
8.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述可折叠机械臂(5)能够展开到L/i长度；其中，L为预设伸展最大长度，i为伸缩分辨率。
9.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述限位轮(4)的数量为多个，多个限位轮(4)沿着所述储存卷盘(2)的圆周方向均匀分布。
10.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述限位轮(4)的直径通过如下公式得到：
...【技术特征摘要】
1.一种卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于包括：卷轴式可伸展装置和末端装置(6)；其中，
2.根据权利要求1所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述卷轴式可伸展装置包括壳体(1)、储存卷盘(2)、驱动电机(3)、限位轮(4)、引导轮组合和可折叠机械臂(5)；其中，
3.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述卷轴式可伸展装置还包括夹持连接点(7)；其中，所述夹持连接点(7)设置于所述壳体(1)上，所述夹持连接点(7)与多自由度机构活动端连接。
4.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述引导轮组合包括第一引导轮(81)和第二引导轮(82)；其中，
5.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：所述壳体(1)包括转换区域(11)；其中，
6.根据权利要求2所述的卷轴式可伸缩机械臂系统，其特征在于：工作时，所述驱动电机(3)驱动所述存储卷盘(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓琪，秦诗泽，于广威，张浩，赵守军，
申请(专利权)人：北京精密机电控制设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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