[发明专利]一种空间捕获锁紧装置

说明书

本发明提出了一种空间捕获锁紧装置，包括主动结构和被动结构；主动机构包括外壳组件、驱动组件、传动组件、上板辅助组件和三套手指组件，外壳组件用以支撑、连接驱动组件、传动组件、上板辅助组件和手指组件，其中上板辅助组件包括滚轮，手指组件包括四连杆机构，驱动组件驱动传动组件，使传动组件将回转运动转换成直线运动，传动组件控制手指组件的向上移动和向下移动，三套手指组件向下移动时受滚轮的压缩而合拢，进而夹取结构与之相适配的被动结构；手指组件向上移动时四连杆机构联动，驱动手指组件张开，进而释放被动结构。本发明可用于空间机械臂对小型航天器的捕获和锁合，取得了重量轻、体积小、大容差、捕获对象多样的有益效果。

技术领域

本发明设计空间操作技术领域，具体涉及一种空间机械臂的捕获锁紧装置，该机构可实现对空间小型飞行器和载荷的捕获、锁紧及释放。

背景技术

空间机械臂的末端操作工具是机械臂完成一系列空间任务的执行机构，根据完成任务的种类不同，空间机构的类型也多种多样。随着人类卫星发射量的逐年增加，空间废弃的卫星的数量也呈现加速上涨的趋势，目前对废弃卫星回收还没有比较有效的方法，因此有必要设计一种适用于空间小型卫星的抓捕机构，用于实现空间抓捕操作。

发明内容

为了解决目前空间废旧卫星无法回收的问题，本发明提出了一种空间捕获锁紧装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种空间捕获锁紧装置，包括空间飞行器上的被动结构和空间机械臂上的主动机构，所述被动结构为三瓣型结构；所述主动机构包括外壳组件、驱动组件、传动组件、上板辅助组件和三套手指组件，所述外壳组件用以支撑、连接所述驱动组件、传动组件、上板辅助组件和手指组件，其中所述上板辅助组件包括滚轮，所述手指组件包括四连杆机构，所述驱动组件驱动所述传动组件，使所述传动组件将回转运动转换成直线运动，所述传动组件控制所述手指组件的向上移动和向下移动，三套所述手指组件向下移动时受所述滚轮的压缩而合拢，进而夹取结构与之相适配的所述被动结构；所述手指组件向上移动时所述四连杆机构联动，驱动所述手指组件张开，进而释放所述被动结构。

较佳的，所述驱动组件包括直流无刷电机、行星减速箱、蜗轮蜗杆减速箱、一级齿轮，所述直流无刷电机通过所述行星减速箱带动所述蜗轮蜗杆减速箱，所述蜗轮蜗杆减速箱通过所述一级齿轮带动所述传动组件。

较佳的，传动组件包括二级齿轮、丝杠螺母、滚珠丝杠、移动平台，所述驱动组件驱动所述二级齿轮转动，所述二级齿轮带动所述滚珠丝杠转动，所述滚珠丝杠驱动所述丝杠螺母沿直线运动，进而带动所述移动平台和所述手指组件的向上或向下移动。

较佳的，所述上板辅助组件包括上板、微动开关、粗定位销和/或弹簧推杆组件，所述微动开关、粗定位销、滚轮和/或弹簧推杆组件固定在所述上板上，所述粗定位销与所述被动结构结合，进而触动所述微动开关，使得所述驱动组件反向自锁，所述被动结构在所述弹簧推杆组件的弹力作用下与所述主动机构分离。

进一步地，所述弹簧推杆组件包括外筒、弹簧、弹簧轴、推杆，所述弹簧安装在所述弹簧轴上，所述弹簧推动所述推杆在所述推杆外筒中向上移动，进而推动所述被动结构。

较佳的，所述四连杆机构包括第一指臂、第二指臂、基座、第三指臂，所述基座与所述第二指臂通过指轴连接，所述第二指臂与所述第一指臂通过指轴连接，一扭簧与所述第二指臂通过销钉连接，所述基座与所述第三指臂通过指轴连接，所述第三指臂与所述第一指臂通过指轴连接，所述扭簧转动时，通过销钉带动所述第二指臂转动，进而带动所述第一指臂转动，从而实现所述手指组件的张开动作。

进一步地，所述第一指臂侧面开有轮槽，所述轮槽与所述滚轮相配合，所述手指组件向下移动时，所述滚轮压缩所述第一指臂，使得所述手指组件逐渐收拢。

进一步地，所述指臂顶端安装有非金属材料的指尖，所述指尖呈凸圆型。