[发明专利]空间碎片消旋抓捕装置

说明书

本发明公开了一种空间碎片消旋抓捕装置，该装置包括：伸缩机构、抓捕机构、驱动机构和控制机构。伸缩机构的一端与在轨服务航天器连接，另一端与抓捕机构连接。抓捕机构，用于在伸缩机构的带动下移动至待抓捕空间碎片处，抓捕空间碎片。抓捕机构上设置有消旋件，用于消除或削弱空间碎片的转动。驱动机构，用于在控制机构的指令下驱动伸缩机构和抓捕机构动作。本发明的空间碎片消旋抓捕装置，通过在抓捕机构上设置消旋件，起到缓冲作用，能够消除或削弱空间碎片的转动，可以实现对高速旋转的空间碎片的消旋，且不易发生碰撞，避免因碰撞碎裂产生新的空间碎片，保证空间碎片和在轨服务航天器的结构完整性。

技术领域

本发明涉及航天器在轨服务技术领域，尤其涉及一种空间碎片消旋抓捕装置。

背景技术

随着人类空间活动越来越频繁，空间碎片不断产生，已经成为了空间污染的主要来 源。为了保障航天安全，避免重要轨道(例如，地球同步轨道)被占用，有必要对空间 碎片进行清理。

现有技术在进行空间碎片进行清理时，利用连接有机械臂的在轨服务航天器进行空 间碎片的抓捕。在轨航天服务器接近空间碎片后，机械臂伸出对空间碎片进行抓捕。

发明人发现现有技术至少存在以下问题：对于外表结构复杂且高速旋转的空间碎片 (尤其是失效航天器)而言，仅仅依靠机械臂取抓捕，操作难度比较大，且容易发生碰撞，碰撞不仅容易造成抓捕机构损坏，还可能产生新的空间碎片。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种空间碎片消旋抓捕装置。具体技术方案如下：

一种空间碎片消旋抓捕装置，所述装置包括：伸缩机构、抓捕机构、驱动机构和控制机构；所述伸缩机构的一端与在轨服务航天器连接，另一端与所述抓捕机构连接；所 述抓捕机构，用于在所述伸缩机构的带动下移动至待抓捕空间碎片处，抓捕空间碎片； 所述抓捕机构上设置有消旋件，用于消除或削弱空间碎片的转动；所述驱动机构，用于 在所述控制机构的指令下驱动所述伸缩机构和所述抓捕机构动作。

在一种可能的设计中，所述抓捕机构包括：连接件、连接杆和捕获刷；所述伸缩机构的另一端与所述连接件连接；所述连接杆和所述捕获刷的数量为两个或多个，每个所 述连接杆的一端与所述连接件连接，另一端与对应的所述捕获刷连接；所述捕获刷，用 于随所述连接杆收缩或外扩，抓紧或释放空间碎片。

在一种可能的设计中，所述连接件包括：连接部，与所述连接部连接的两个或多个杆件；所述连接杆连接在所述杆件上，所述伸缩机构与所述连接部连接。

在一种可能的设计中，所述杆件为伸缩杆，所述连接杆的一端与所述杆件的自由端 垂直连接。

在一种可能的设计中，所述连接杆的一端可滑移地与所述杆件连接。

在一种可能的设计中，所述杆件上设置有滑轨，所述连接杆的一端设置有滑套。

在一种可能的设计中，两个所述捕获刷间隔相对，或者，多个所述捕获刷沿周向均匀分布。

在一种可能的设计中，所述捕获刷内侧面设置有刷毛。

在一种可能的设计中，所述捕获刷的内壁上设置有至少两种硬度不同的刷毛，不同 硬度的刷毛交替分布。

在一种可能的设计中，所述捕获刷为中空的环状结构。

本发明技术方案的主要优点如下：

本发明的空间碎片消旋抓捕装置，通过控制机构发出指令控制驱动机构的运转，对 伸缩机构和抓捕机构的动作进行控制，进而完成空间碎片的抓捕作业。通过在抓捕机构上设置消旋件，起到缓冲作用，能够消除或削弱空间碎片的转动，可以实现对高速旋转 的空间碎片的消旋，且不易发生碰撞，避免因碰撞碎裂产生新的空间碎片，保证空间碎 片和在轨服务航天器的结构完整性。

附图说明