[发明专利]捕获机构及多级丝杠非合作目标对接机构

说明书

技术领域

本发明涉及航天航空技术领域，更具体的涉及一种捕获机构及多级丝杠非合作目标对接机构。

背景技术

空间技术的飞速发展对航天器应用技术的研究提出了新的要求和挑战，为拓展航天器的功能与应用范畴，各国纷纷开展各种空间应用技术的研究。从上世纪六十年代初期开始，各国展开了对空间交会对接技术的研究，前苏联和美国首先进行了大量的空间交会对接研究，并在实践中成功应用。空间交会对接可以分为合作目标对接和非合作目标对接两类。目前，合作目标对接在技术上已经相当成熟，投入应用的合作目标对接机构包括两类：锥-杆式和周边式。前苏联首次将锥-杆式对接机构应用于“联盟号”飞船，这种对接方式结构简单、重量轻，被大量使用。美国和前苏联专家首次将异体同构周边式对接机构应用在1975年的阿波罗和联盟号对接计划中，这种机构通用性强，应用广泛。而空间非合作目标对接技术的研究开展较晚，从上世纪末期才初步开始。美国、德国、日本等国纷纷开展基于对非合作目标的在轨服务技术的研究，提出了多种非合作目标在轨服务技术方案和验证计划。到目前为止，仅有几个国家对此进行了实验，相关研究基本上都处于样机和初步实验验证阶段。

非合作目标是指在交会对接过程中，无法向服务卫星提供专用对接接口与相对状态等对接所需信息的航天器。航空与空间工程局、美国空间研究委员会在哈勃望远镜修复计划的报告中定义过非合作目标的概念，他们指出“非合作目标是指那些没有安装通讯应答机或其他传感器的目标，其他航天器不能通过发射信号或电子讯问等方式来对此类目标进行识别或定位”。目前所选定的服务对象的非合作特性的表征不同，但都有这样的特点：没有所需的对接接口、无法与之进行对接通信、没有安装合作标志器。这给交会测量、对接等操作增加了难度。在非合作情况下对目标进行识别、测量和抓捕等操作成为非合作目标对接的技术难点。

发明内容

本发明的目的是提供一种多级丝杠非合作目标对接机构，以解决目前航天器非合作情况下对目标进行识别、测量和抓捕等操作的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：捕获机构方案：它包括底座、锥齿轮副、电机、主丝杠、螺母、支撑架、抓取部末端机构、三个滑块、三个滑轨、三个滑轨支架、上盖、三个滚子和三个连杆机构三组连杆机构，第一电机的输出轴与锥齿轮副的输入端传动连接，锥齿轮副的输出端与主丝杠的一端传动连接，主丝杠的另一端穿过支撑架后套装螺母，螺母固装在支撑架的上端面上，三个滑轨支架均布设置且固定在底座和上盖之间且沿底座的圆周方向均布设置，每个滑轨支架的侧壁上固定滑轨，三个滑块均布固定在支撑架的外侧且每个滑块与相对应的滑轨滑动连接，连杆机构由支座、第一连杆、第二连杆和铰接架构成，支撑架的上端面均布设置多个支座，第一连杆与第二连杆的一端均与支座铰接，第一连杆与第二连杆的另一端均与铰接架铰接，每个铰接架与抓取部末端机构固接，每个滚子固装在上盖的下端面上，抓取部末端机构设置在位于上盖的上方端面；

所述对接机构由捕获机构和伸缩机构构成，捕获机构由底座、端盖、锥齿轮副、三个滑轨支架、电机、三个滑块、三个滑轨、抓取部末端机构、滚子、上盖、三个连杆机构三组连杆机构、螺母、支撑架和主丝杠组成，端盖设在底座上，第一电机的输出轴与锥齿轮副的输入端传动连接，锥齿轮副的输出端与主丝杠的一端传动连接，主丝杠的另一端穿过支撑架后套装螺母，螺母固装在支撑架的上端面上，三个滑轨支架均布设置且固定在底座和上盖之间且沿底座的圆周方向均布设置，每个滑轨支架的侧壁上固定滑轨，三个滑块均布固定在支撑架的外侧且每个滑块与相对应的滑轨滑动连接，连杆机构由支座、第一连杆、第二连杆和铰接架构成，支撑架的上端面均布设置多个支座，第一连杆与第二连杆的一端均与支座铰接，第一连杆与第二连杆的另一端均与铰接架铰接，每个铰接架与抓取部末端机构固接，每个滚子固装在上盖的下端面上，末端机构设置在位于上盖的上方端面；