[发明专利]一种用于绳系连接卫星捕获小天体的绳索收放装置

说明书

本发明提供了一种用于绳系连接卫星捕获小天体的绳索收放装置，属于深空探测技术领域。本发明支架上对称安装两个滚线筒，滚线筒一端与伺服电机一连接，绳索一端缠绕在滚线筒上，另外一端穿过捋线器并进入捋线环，穿过固定控制轮与滑动控制轮间隙，再由出绳孔伸出壳体外；光杆两端固定在支架上，中间穿过捋线器圆滑孔，螺纹杆中间穿过捋线器螺纹孔并与伺服电机二连接，固定控制轮通过轴承三连接到支座，固定控制轮连接传动齿轮，传动齿轮连接伺服电机四。本发明实现了绳索的收放，并且能够控制绳索收放长度，收放速度与收放加速度，为编队环带系统捕获小天体过程奠定基础，对小天体探测任务具有重要意义。

技术领域

本发明涉及一种用于绳系连接卫星捕获小天体的绳索收放装置，属于在深空探测领域。

背景技术

随着航天技术的深入发展，人类的探索范围逐渐扩张向深空，深空探测成为航天科学问题研究的新热点。太阳系内小天体是太阳系初期形成的产物，小天体上丰富的矿藏已被建议作为未来地球资源的补给，有助于为地球资源日益紧张问题找到解决办法，如果未来深空探测技术继续发展提升，小天体有望成为深空中的燃料供给站、采矿场或天文观测站。

小天体采样返回和对小天体的操控重要基础之一是探测器能够实现表面着陆，因此开展小天体软着陆及其捕获策略具有重要意义。

小天体引力相对较弱，几何形状与引力场不规则，难以实现靠引力捕获，且具有大通信延时，附带慢自转等特性，在捕获小天体过程中合围捕获小天体的过程存在包络尺寸范围大、可适应小天体的复杂表面和运动状态等优势。此过程需要准确地控制绳索的以实现合围目的，目前尚未有此装置可实现上述任务，因此亟须发明一种可连接航天器的、可控制绳索收放的机械装置。

发明内容

本发明的目的是为了满足编队环带系统捕获小天体过程中绳索收放需求，进而提供一种用于绳系连接卫星捕获小天体的绳索收放装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于绳系连接卫星捕获小天体的绳索收放装置，所述装置包括：支架、滚线筒、轴承一、伺服电机一、绳索、捋线器、捋线环、固定控制轮、滑动控制轮、出绳孔、壳体、光杆、捋线器圆滑孔、轴承二、捋线器螺纹孔、伺服电机二、螺栓一、轴承三、滑块、滑道、轴承四、短半圆弧螺纹孔、长半圆形光滑孔、螺纹杆一、螺纹杆二、伺服电机三、传动齿轮、伺服电机四、螺栓二和支座；

所述支架通过螺栓二固定在壳体的底部，滚线筒的一端通过轴承一固定在支架的底部，滚线筒的另一端与伺服电机一连接，伺服电机一固定在支架的顶部；捋线器上开有捋线器圆滑孔和捋线器螺纹孔，光杆穿过捋线器圆滑孔，光杆的两端分别固定在支架的顶部和底部，螺纹杆一的一端通过轴承二固定在支架的底部，螺纹杆一的另一端穿过捋线器螺纹孔与伺服电机二连接，伺服电机二固定在支架的顶部；支座通过螺栓一固定在壳体的内侧面上，壳体和支座上开有出绳孔，固定控制轮通过轴承三固定在支座上，支座的上侧开有滑道，滑块通过滑道与支座滑动连接，支座的正面水平设有长半圆形光滑孔，滑块的背面开有短半圆弧螺纹孔，短半圆弧螺纹孔与长半圆形光滑孔贴合的位置构成完整的螺纹孔，滑动控制轮通过轴承四固定到滑块正面，螺纹杆二的一端穿入短半圆弧螺纹孔与长半圆形光滑孔形成的完整螺纹孔中，螺纹杆二的另一端连接伺服电机三，传动齿轮与固定控制轮啮合，伺服电机四连接传动齿轮并固定在支座上；捋线环固定在支座正面的最前端，绳索的一端固定在滚线筒上，经过缠绕后依次穿过捋线器、捋线环、固定控制轮和滑动控制轮之间间隙和出绳孔后伸出壳体外。

本发明一种用于绳系连接卫星捕获小天体的绳索收放装置，所述滚线筒、光杆、螺纹杆一和捋线器为一组缠线机构固定在支架上。

本发明一种用于绳系连接卫星捕获小天体的绳索收放装置，所述螺纹杆一、滚线筒、光杆的数量为2到n个，均沿着支架轴向对称分布。

本发明一种用于绳系连接卫星捕获小天体的绳索收放装置，每一个所述缠线机构对应一个支座。