[实用新型]多功能末端执行器

说明书

本实用新型涉及一种多功能末端执行器，末端执行器主杆安装在末端执行器支架上，末端工具接口公端的一端与末端执行器主杆的一端螺纹连接，末端工具接口公端的另一端与末端工具通用接口母端相连；控制柜安装在末端执行器支架上，末端执行器支架的一端设有提供视觉定位的相机，另一端设有连接于末端执行器主杆另一端的法兰盘；末端工具接口公端的内部设有可往复移动的活塞，活塞一端的外表面与末端工具接口公端之间设有滚珠，滚珠通过活塞的移动沿径向运动、与末端工具通用接口母端抵接，实现末端工具通用接口母端与末端工具接口公端之间的连接。本实用新型实现末端工具的自动更换，保证了工具更换过程的精度，同时还能提高工具更换的效率。

技术领域

本实用新型属于航天器在轨操作领域，具体地说是一种多功能末端执行器。

背景技术

近年来随着航天技术的飞速发展，人类探索开发太空的需求不断增长，航天器在轨寿命问题也逐渐凸显，航天器出现燃料不足、硬件软件等模块故障时，都极有可能导致航天器的报废坠落，严重影响到了航天器的深空探测任务。因此，需要对航天器在轨服务技术进行升级，通过在轨更换、在轨维修、以及在轨加注等操作，能够有效延长航天器的使用寿命，保持任务的持续性。

为了更好地完成空间在轨任务，设计出各式各样的专用末端操作工具，并将它们应用到空间任务中。为了配合空间机械臂系统更好地完成各种在轨任务，减少完成空间任务的成本，一般会给一个机械臂系统配备多个不同的末端操作工具。因此，针对空间机械臂研制一种多功能末端执行器，使其一端与机械臂末端法兰连接，另外一端设计成标准化接口，可携带各种各样的操作工具，该多功能末端执行器构成一种功能齐全、安全可靠、高效率的快换系统。它对于空间机械臂系统完成在轨加注、在轨维修等任务以及减少在轨维护的成本等方面都具有十分重大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能末端执行器。该多功能末端执行器采用推压式锁紧滚珠机构，通过控制推压传动活塞，改变轴向滚珠分布半径，通过轴向滚珠轮廓，确保两端接口端面形成稳定连接，实现末端工具的自动更换，保证了工具更换过程的精度，同时还能提高工具更换的效率。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型包括控制柜、相机、末端工具通用接口母端、末端工具接口公端、末端执行器主杆、末端执行器支架及法兰盘，其中末端执行器主杆安装在末端执行器支架上，所述末端工具接口公端的一端与末端执行器主杆的一端螺纹连接，末端工具接口公端的另一端与所述末端工具通用接口母端相连；所述控制柜安装在末端执行器支架上，该末端执行器支架的一端设有提供视觉定位的相机，另一端设有连接于末端执行器主杆另一端的法兰盘；所述末端工具接口公端的内部设有可往复移动的活塞，该活塞一端的外表面与末端工具接口公端之间设有滚珠，所述滚珠通过活塞的移动沿径向运动、与所述末端工具通用接口母端抵接，实现该末端工具通用接口母端与末端工具接口公端之间的连接；

其中：所述末端工具接口公端中间开有沉孔，该沉孔开口端的边缘沿轴向向外延伸、形成凸台，该凸台侧壁上开设有滚珠孔；所述活塞容置于沉孔，并将该沉孔沿轴向分为相对独立的腔体A及腔体B，所述末端工具接口公端的侧壁上分别开设有与腔体A和腔体B相连通的通气口A、通气口B；所述活塞一端的侧壁上开设有凹槽，所述滚珠容置于该凹槽及滚珠孔中，通过所述活塞沿轴向的往复移动，在滚珠孔中沿径向运动；

所述活塞的轴向截面呈“工”字形，该“工”字形两横边之间为腔体B，下面的横边与所述沉孔底面之间为腔体A；

所述末端工具通用接口母端的中间开设有通孔，该通孔的内表面上设有与所述滚珠抵接的锥面；

所述末端工具接口公端朝向末端工具通用接口母端的一面设有导向杆，该末端工具通用接口母端上对应开设有接口；

所述导向杆呈子弹状，即该导向杆的直径由底部向顶部逐渐减小；