[发明专利]一种超轻型钢丝绳联动式空间对接机构

说明书

本发明涉及一种超轻型钢丝绳联动式空间对接机构。本发明将钢丝绳联动的轻量化优点与抱爪式对接机构的大容差能力的特点相结合，通过合理的结构布局，提出了一种超轻型空间对接机构的设计方法。在实现空间交会对接功能的同时，预留中心通道，实现电信号或其它信息或介质的传输。克服了现有的空间对接机构重量惯量较大的难题。

技术领域

本发明涉及一种空间对接机构，特别是一种超轻型钢丝绳联动式空间对接机构。

背景技术

在空间探索过程中，空间对接机构广泛应用于两飞行器对接、停靠、能源补给等，是空间探索必需的装置。常见的空间对接机构构型主要包括：周边式对接机构、锥杆式对接机构、抱爪式对接机构等。

一般的对接机构结构尺寸和重量相对较大，不能满足微小型飞行器对接、停靠的要求，因此，对接机构的小型化、轻量化设计是本领域急需解决的问题。本发明旨在利用钢丝绳传动轻量化和便于布局的优点，提供一种结构紧凑、重量轻、快速对接、连接可靠、分离安全、预留中间通道、可多次重复工作的超轻型钢丝绳联动式空间对接机构，实现微小型飞行器的对接、停靠需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种超轻型钢丝绳联动式空间对接机构，以解决现有的空间对接机构结构尺寸大、重量大与微小型空间飞行器的对接、停靠、轻量化需求不匹配的问题。

为解决上述问题，本发明提供了一种超轻型钢丝绳联动式空间对接机构，包括主动端和被动端。所述主动端包括主动驱动机构、曲柄滑块机构、钢丝绳组件、抱爪机构和解锁机构，所述钢丝绳组件包括锁紧钢丝绳、打开钢丝绳和钢丝绳套杆，所述主动驱动机构输出端连接曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构的滑块上连接若干根锁紧钢丝绳，所述锁紧钢丝绳可随所述滑块同步运动，所述锁紧钢丝绳另一端连接所述抱爪机构的锁爪，从而实现各个锁爪同步运动；所述被动端上设有与所述若干个抱爪机构的位置相对应的若干个锁柄，所述若干个抱爪机构分别用于捕获对应位置的若干个锁柄。

进一步地，所述主动端还包括一底板，底板一侧安装所述主动驱动机构、解锁机构和周向均布若干个所述抱爪机构，另一侧安装所述曲柄滑块机构，所述钢丝绳通过所述底板上的通孔连接所述滑块和所述抱爪机构的锁爪每套所述抱爪机构包含两个锁爪，所述每个锁爪上连接两根钢丝绳，所述其中一根钢丝绳与所述滑块相连，通过所述滑块的直线运动实现锁爪的收合动作，所述另一根钢丝绳通过滑轮的过渡，最终与卷簧机构相连，通过所述卷簧机构的驱动力与所述滑块的反向运动相结合，实现所述锁爪的打开动作。

进一步地，所述抱爪机构中心安装V形块，所述V形块用于在捕获锁柄后校正锁柄的位置。

进一步地，所述被动端上设有两个锁销，所述主动端上的解锁机构设置有两个锁钩，所述锁销和锁钩用于在两飞行器对接到位时完成两飞行器的位置锁定。

进一步地，所述解锁机构由推杆、中间连杆和锁钩组成，所述推杆可由所述滑块推动，并通过所述中间连杆带动所述锁钩完成对所述被动端上所述锁销的解锁，实现两飞行器的分离动作。

进一步地，所述抱爪机构的V形块下部安装两个压缩弹簧，用于在两飞行器分离时提供两飞行器的相对速度。

进一步地，所述主动端和所述被动端中心位置安装浮动电连接器，所述主动端完成对所述被动端的校正后，随着二者的锁紧，完成所述主动端上浮动电连接器和所述被动端上相匹配的电连接器的插合。

本发明的有益效果在于，所提供的超轻型钢丝绳联动式空间对接机构通过多套钢丝绳的联动和多套周向均布的抱爪机构实现两飞行器的快速对接、锁紧、精确定位等功能，最终可实现两飞行器的可靠机械连接保持、电路连接、多次对接，通过解锁机构和V形块下部压缩弹簧实现两飞行器的快速、安全、可靠分离，取得了结构紧凑、重量轻、适应范围大、快速对接、连接可靠、分离安全、预留中间通道、可多次重复工作等有益效果。

附图说明

图1为本发明所提供的超轻型钢丝绳联动式空间对接机构主动端和被动端示意图；