[发明专利]一种立方体卫星通用对接装置

说明书

本发明公开一种立方体卫星通用对接装置。在需要对接的两个卫星上均安装对接装置，对接装置包括安装有捕获锥的引导孔板，用于锁紧对侧卫星上的捕获锥的锁紧机构和动力机构；引导孔板上设有用于引导对侧捕获锥插入的引导孔，所述动力机构接收到捕获锥插入的信号后，驱动锁紧机构锁紧捕获锥，当动力机构接收到释放信号后，驱动锁紧机构释放捕获锥。本发明的对接装置，可以满足立方体卫星通过模块化单元实现重新配置，增加其容错性并创建多部分模块化空间系统的要求；结构简单，模块化设计，可直接安装于立方体卫星，不影响卫星上其余机构；零部件数目少，制造改进方便，制造装配和维修都比较容易；在设计完成之后就可制造出产品，易于推广。

技术领域

本发明属于航空航天领域，具体涉及一种立方体卫星通用对接装置。

背景技术

当今，尽管立方体卫星在简单性和成本方面具有优势，但仍然受到板载资源限制，不能进行复杂和高性能的应用。对接机构将通过模块化单元替换为小型卫星组件，实现重新配置，自扩展和翻新的能力，增加其容错性并创建多部分模块化空间系统的场景。迄今为止，只有少数其他用于小型航天器的连接系统已经开发出来，且通常基于探头-插座配置。例如，自主微卫星对接系统(AMDS)由密歇根航空航天公司开发了一种可伸缩探头，该探头由锥套捕获然后缩回，使卫星在一系列机械闩锁固定连接之后完成对接，AMDS在微重力环境中进行了测试。

然而，现有的对接装置通用性不够，大多是由公头和母头组成，在进行对接任务时需要考虑目标所携带的对接装置类型，且结构复杂，安装不方便，没有进行模块化设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立方体卫星通用对接装置，通过锥孔一体的结构和模块化设计，可直接安装于立方体卫星，不影响卫星上其余机构。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种立方体卫星通用对接装置，在需要对接的两个卫星上均安装对接装置，对接装置包括安装有捕获锥的引导孔板，用于锁紧对侧卫星上的捕获锥的锁紧机构和动力机构；

所述引导孔板上设有用于引导对侧捕获锥插入的引导孔，所述动力机构接收到捕获锥插入的信号后，驱动锁紧机构锁紧捕获锥，当动力机构接收到释放信号后，驱动锁紧机构释放捕获锥。

进一步的，还包括外壳和底板，所述引导孔板相对的两侧设有凸耳，外壳通过凸耳和引导孔板固定连接，外壳下部和底板固定连接，对接装置通过底板安装在立方体卫星上。

进一步的，所述驱动机构包括电机和丝杆，

所述锁紧机构包括滑动轴销，两片反向旋转的上旋转片和下旋转片，上旋转片和下旋转片上设有供滑动轴销通过的弧形槽口和用于捕获锥穿过的减缩槽口；

通过丝杆将电机的转动转化为滑动轴销的水平往复运动，通过弧形槽口将滑动轴销的水平运动转换为上旋转片和下旋转片的反向旋转，当上旋转片和下旋转片反向旋转时，通过减缩槽口实现对捕获锥的锁紧和释放。

进一步的，驱动机构还包括联轴器，所述电机通过联轴器和丝杆连接。

进一步的，所述底板上设有腰型引导槽，所述滑动销轴为中间粗两端细的柱状结构，其中间部分通过螺纹孔和与丝杆相连，上端细杆在旋转片的弧形槽口中滑动，下端细杆在底板上的引导槽中滑动。

进一步的，还包括设置在底板的丝杆支架，丝杆支架上设有孔，丝杆末端的光轴与丝杆支架上的孔间隙配合，为丝杆提供支撑。

进一步的，还包括主轴和主轴支架，

主轴支架设置在底板上，主轴设置在主轴支架上且与主轴支架过盈配合。

进一步的，上旋转片和下旋转片设置在主轴上，且上旋转片和下旋转片之间，以及上旋转片与引导孔板，以及下旋转片与主轴支架之间均设有与主轴间隙配合的轴承，用于固定上旋转片和下旋转片之间，以及上旋转片与引导孔板，以及下旋转片与主轴支架之间的距离。