[发明专利]一种轻质防瞬时冲击的按压式操作工具存储平台

说明书

本发明提供了一种轻质防瞬时冲击的按压式操作工具存储平台，属于空间机器人技术领域。解决了现有空间在轨操作工具存储平台在多工具并列布置情况下，开合机构刚度低、盖板抵抗冲击载荷能力差、易发生工具脱出的问题。它包括开合驱动机构、三角支架式防冲击盖板机构、工具托架和弹簧缓冲机构，具有主动和被动抵抗工具冲击能力，为了减少冲击载荷动量，在盖板上设计被动弹簧缓冲机构，有效降低瞬时冲击力；盖板开合驱动机构为小驱动电机结合大减速比谐波减速器模式，提升开合机构被动抗冲击能力；在冲击作用下，并列分布的多工具会对盖板产生相应的冲击力，使盖板发生倾覆，故设计三角支架式防冲击盖板机构，有效抵抗盖板变形，防止工具逃逸。

技术领域

本发明属于空间机器人技术领域，尤其是涉及一种轻质防瞬时冲击的按压式操作工具存储平台。

背景技术

随着技术的发展，空间在轨机械臂需完成的任务日益复杂，通过对目前的空间机器人分析可见，各国都通过一个标准接口配备不同的操作工具，以完成不同的工作任务，故适用于空间机械臂取放操作工具的操作工具存储平台成为不可或缺的重要研究对象。考虑到发射升空的瞬时大负载情况和太空中的真空大温差失重环境易导致操作工具存储平台中工具受载损坏甚至脱出的情况，本发明设计一种轻质防瞬时冲击的按压式操作工具存储平台，可解决多种类型末端操作工具的有效存储及抵抗瞬时三维冲击力问题，实现工具锁紧与释放和工具防逃逸功能。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种轻质防瞬时冲击的按压式操作工具存储平台，解决现有空间在轨操作工具存储平台在多工具并列布置情况下，结构庞杂、开合机构刚度低、易变形、盖板抵抗冲击载荷能力差、在轨操作工具存储平台易发生工具倾覆翻转和失稳、盖板按压力矩小易发生工具脱出的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种轻质防瞬时冲击的按压式操作工具存储平台，包括开合驱动机构、三角支架式防冲击盖板机构、工具托架和弹簧缓冲机构；

所述的三角支架式防冲击盖板机构包括主支架、两根副支架和盖板，副支架与主支架呈三角形布置，所述的三角支架式防冲击盖板机构的盖板采用加强梁框架式结构，盖板与工具托架配合，盖板与工具托架之间形成容纳工具支撑梁的空间；多种操作工具并列布置在工具托架的方形仓中，盖板与主支架及副支架的固连位置处分别设有加强梁，在多种操作工具与盖板接触位置处设置弹簧缓冲机构；

所述的开合驱动机构包括步进电机组件和谐波减速器组件，步进电机组件的步进电机和谐波减速器组件固定安装在谐波安装座上，谐波减速器组件的谐波输出盘与主支架的一端固连，主支架的另一端与盖板连接，两根副支架一端与主支架连接，另一端与盖板固连；

所述的弹簧缓冲机构包括第一弹簧缓冲组件、第二弹簧缓冲组件和第三弹簧缓冲组件，三个弹簧缓冲组件依次安装在盖板的下端面，三个弹簧缓冲组件的结构相同，均包括四个压缩弹簧、一个弹簧按压板、两个按压机构滑动销和两个紧固螺栓，四个压缩弹簧分两组在弹簧按压板与盖板之间安装，压缩弹簧一端接触操作工具存储平台的盖板，另一端安装在弹簧按压板的盲孔安装槽中，第一弹簧缓冲组件和第三弹簧缓冲组件通过紧固螺栓透过盖板装配通孔与按压机构滑动销的中心螺纹孔相连，第二弹簧缓冲组件通过盖板螺纹孔与按压机构滑动销的中心螺纹孔相连；

当“一”字并列分布的多种操作工具承受冲击载荷时，开合驱动机构中的步进电机运转经谐波减速器组件输出主动按压力，多种操作工具先接触盖板上的弹簧缓冲机构，将冲击传递给三角支架式防冲击盖板机构中的盖板的加强梁；

当取放多种操作工具时，开合驱动机构运转，通过三角支架式防冲击盖板机构带动盖板绕电机轴作开合运动，实现操作工具存储平台的打开与关闭，即实现盖板与工具托架的分离与闭合。