[发明专利]一种末端执行器

说明书

本文公布了一种末端执行器，包括本体，以及设置在本体内的捕获机构和拖动机构，所述拖动机构与本体固定，且所述拖动机构的输出端与所述捕获机构连接，其特征在于，所述捕获机构上设置有纠偏组件，所述捕获机构的电机带动所述纠偏组件将目标物的偏航角度调整到预设范围内。本文涉及空间站机械臂领域，提供了一种末端执行器，可克服捕获空间容差较小且触碰撞力较大的问题，实现在捕获的同时对目标物的姿态进行纠偏调整，在大容差条件下实现末端执行器对目标物的软接触捕获，降低了对空间站被捕获物的姿态参数要求，提高了空间站目标物的捕获成功率。

技术领域

本发明涉及空间站机械臂领域，尤其涉及一种末端执行器。

背景技术

空间站机械臂是我国航天工程的重大关键技术之一，包括核心舱机械臂和实验舱机械臂。其中，空间站机械臂承担着舱段捕获与转移、仪器设备转移与安装、辅助航天员作业等功能。在轨捕获技术是空间在轨服务技术的重要分支，对合作目标的捕获是通过安装在空间站机械臂或飞行器上的对接机构或者末端执行器实现。安装在机械臂两端的末端执行器是空间机械臂系统的重要组成部分，是实现对空间站目标的捕获、锁定、电气连接等功能的基础重要装置，通常是通过末端执行器抓捕适配器来实现对空间目标的抓捕过程。末端执行器对目标物的成功抓捕是核心舱机械臂成功完成空间站其他任务的前提和关键环节。

目前，国内外应用的空间站机械臂的末端执行器，主要有两类：一类是锥-杆式，另一类是异体同构周边式，上述两类执行器在空间站捕获中存在容差小、纠偏能力低等问题，在大容差或被捕获物姿态变化的情况下捕获成功率较低。随着航天技术、材料科学以及机械科学的不断发展，空间站机械臂末端执行机构不断涌现。最有代表性的是加拿大MDA(MacDonald Dettwiler and Associates Ltd.)公司为国际空间站研制的末端执行器，该末端执行器在空间站能够实现大载荷目标物的捕获，但仍然存在捕获空间容差较小、接触碰撞力较大的问题，对被捕获物姿势和捕获空间具有严格要求，甚至导致捕获失败。

发明内容

本发明提供一种末端执行器，可克服捕获空间容差较小且触碰撞力较大的问题，实现在捕获的同时对目标物的姿态进行纠偏调整，在大容差条件下实现末端执行器对目标物的软接触捕获，降低了对空间站被捕获物的姿态参数要求，提高了空间站目标物的捕获成功率。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用如下技术方案：

一种末端执行器，包括本体，以及设置在本体内的捕获机构和拖动机构，所述拖动机构与本体固定，且所述拖动机构的输出端与所述捕获机构连接，所述捕获机构上设置有纠偏组件，所述捕获机构的电机带动所述纠偏组件将目标物的偏航角度调整到预设范围内。

一种可能的设计，所述纠偏组件设置在所述捕获机构背向所述拖动机构的一侧。

一种可能的设计，所述纠偏组件包括纠偏环和多个纠偏钢丝绳，所述纠偏环旋转安装在所述捕获机构上，多个所述纠偏钢丝绳交织在所述纠偏环内，用以束缚目标物。

一种可能的设计，所述捕获机构包括电机、固定环、转动环和捕获钢丝绳，所述固定环与所述拖动机构连接，所述转动环旋转安装在所述固定环上，且所述转动环和纠偏环分居所述固定环的两侧，所述电机的输出端分别连接所述转动环和纠偏环，所述纠偏钢丝绳的一端固定在所述纠偏环内侧，另一端固定在所述固定环的内侧。

一种可能的设计，所述电机的输出端设有第一齿轮，所述转动环的内侧设有第一延伸板，所述第一延伸板的下端设有第一齿条，所述第一齿条与所述第一齿轮啮合。

一种可能的设计，所述固定环的下端设置有轴承件，多个所述轴承件均匀布置在所述转动环的外周且与所述转动环配合，形成所述转动环与固定环的旋转连接。