[发明专利]一种飞行器间机械臂补加连接装置

说明书

技术领域

本发明涉及空间飞行器在轨补加技术领域，特别涉及一种飞行器间机械 臂补加连接装置。

背景技术

随着对空间飞行器在轨服务推进剂补加需求的日益提高，尤其要求在有 限的载荷空间、重量范围下，克服两个飞行器在完成刚性对接后存在的位置 和姿态偏差，以及对各种目标飞行器补加接口位置的适应性，实现两个飞行 器间的补加管路连接和断开操作。

目前，空间飞行器在轨服务推进剂补加方面内容正处于初期预先研究阶 段，尚不能够在较小的布局空间和重量范围下，克服刚性对接后存在的较大 位置和姿态偏差，以及对各种目标飞行器补加接口位置具有普遍的适应性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种飞行器间机械臂补加连接装置，以解决现有 的服务飞行器与目标飞行器刚性对接后存在的较大位置和姿态偏差，以及对 各种目标飞行器补加接口位置不具有普遍的适应性的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种飞行器间机械臂补加连接装置，包 括设置在服务飞行器上的机械臂、补加管路设备，以及设置在服务飞行器上 的接受补加接头；

其中，所述补加管路设备包括补加管路收放器，所述补加管路收放器内 设有补加管路，所述补加管路的输出端与一补加接头相连，所述补加接头设 于所述补加管路收放器的外侧，所述补加接头用于与所述接受补加接头进行 对接；

当所述服务飞行器与服务飞行器完成刚性连接后，所述机械臂用于捕获 所述补加接头，并带动所述补加接头向所述目标飞行器上安装的接受补加接 头移动以使补加接头与所述接受补加接头进行对接，以及用于对接后带动补 加接头与所述接受补加接头进行分离并回到初始位置。

较佳地，所述补加管路为柔性管路，所述补加管路盘绕着设置在所述补 加管路收放器内，所述补加管路收放器按照指令自动释放或收回补加管路。

较佳地，所述补加接头的左端底面与所述补加管路的输出端相连，所述 补加接头的左端外侧为导向锥面，所述导向锥面用于补加接头回到初始位置 时在进入补加管路收放器时进行导向定位。

较佳地，所述补加接头的中间位置设有机械臂抓手，所述机械臂通过捕 获所述机械臂抓手以实现捕获所述补加接头。

较佳地，所述补加接头的侧面设有锁定销，相应地，所述接受补加接头 的前端设有导向端口，所述锁定销用于与所述导向端口配合以将所述补加接 头锁定在所述接受补加接头上，当所述补加管路内有压力时，平衡补加接头 端面上的反作用力。

较佳地，所述导向端口为“L”型或“┘”型的锁定槽，所述机械臂带动 所述补加接头使得所述锁定销从所述锁定槽的外侧的开口端滑入，再转向滑 入至锁定槽的末端实现补加接头与接受补加接头间的锁定。

较佳地，所述补加接头的右端设有锥形导向结构，所述锁定销设于所述 锥形导向结构的侧面上，所述锥形导向结构用于插入所述接受补加接头的前 端。

较佳地，所述服务飞行器及目标飞行器上设有对接机构，所述对接机构 用于使所述服务飞行器及目标飞行器进行刚性连接。

本发明提供的一种飞行器间机械臂补加连接装置采用上述技术方案，在 较小的布局空间和重量范围下，利用服务飞行器上所携带的机械臂，完成服 务飞行器与目标飞行器间补加管路的连接，能够解决服务飞行器与目标飞行 器刚性对接后存在的较大位置和姿态偏差，以及对各种目标飞行器补加接口 位置具有普遍的适应性问题；以及避免了机械臂上配套携带补加管路，而执 行其他机械臂任务操作，使得补加管路反复弯折，降低了补加管路使用寿命 等问题；具有结构简单、功能可靠等优点。

附图说明

图1为本发明提供的装置在服务飞行器与目标飞行器对接时结构示意图；

图2为本发明提供的装置的机械臂捕获补加接头状态示意图；

图3为本发明提供的装置的机械臂移动补加接头准备插入接受补加接头 状态示意图；

图4为本发明提供的装置的补加接头插入接受补加接头状态示意图；

图5为本发明提供的装置的补加接头与接受补加接头锁定状态示意图。

标号说明：1-服务飞行器；2-机械臂；3-补加管路收放器；4-补加管路； 5-导向锥面；6-机械臂抓手；7-锁定销；8-补加接头；9-对接机构；10-目标飞 行器；11-接受补加接头；12-锁定槽；13-导向端口。