[发明专利]用于小行星着陆器探测的锚定位系统

摘要

用于小行星着陆器探测的锚定位系统，它涉及一种着陆器探测的锚定位系统。本发明解决了伸缩套管连接定位系统存在的锚尖入射时发生倾斜，横向冲击载荷作用在着陆器上，对着陆器内部仪器造成损坏；并且在入射过程中伸缩套管运动部分质量发生变化，给估算初始发射能量带来困难的问题。推进机构固定安装在线缆箱体的侧面上；缠绕机构固定安装在线缆箱体的后端盖上；锁紧解锁机构固定安装在缠绕机构的右壳体上，连接线绳储存在线缆箱体内，连接线绳的一端固定在锚杆销上，连接线绳的另一端与卷线筒固接，缠绕电机和解锁电机通过导线与针插座连接。本发明还可用于例如彗星等表面引力较小的小天体的着陆器探测以及危险环境下的机器人自主作业。

主权项

一种用于小行星着陆器探测的锚定位系统，其特征在于：锚定位系统由推进机构(1)、缠绕机构(2)、锁紧解锁机构(3)、线缆箱体(4)、电气接口(5)、连接线绳(6)和两根导线(7)组成；所述推进机构(1)包括锚体、膨胀缸(1-4)、活塞(1-5)、撕裂销(1-6)、活塞帽(1-7)、燃烧室(1-8)、火工品(1-9)、锚杆销(1-11)、带有电线的信号检测套筒(1-13)和两个链接接(1-14)；所述锚体由锚尖(1-1)、多个倒钩(1-2)和锚杆(1-3)组成，所述多个倒钩(1-2)均匀布置在锚尖(1-1)的外壁上，所述锚尖(1-1)的尾端与锚杆(1-3)的一端固定连接，活塞(1-5)设置在锚杆(1-3)的另一端，所述撕裂销(1-6)的一端固定安装在活塞(1-5)的中心通孔(1-5-1)内，撕裂销(1-6)的另一端固定安装在活塞帽(1-7)的中心盲孔(1-7-1)内，撕裂销(1-6)的中部为敏感段(1-6-1)，所述活塞帽(1-7)上开有多个高压气体通孔(1-7-2)，所述活塞帽(1-7)的外壁与燃烧室(1-8)的内壁螺纹连接，所述膨胀缸(1-4)沿其轴线开有阶梯孔(1-4-1)，所述锚尖(1-1)、锚杆(1-3)、活塞(1-5)、撕裂销(1-6)和燃烧室(1-8)依次套装在膨胀缸(1-4)内，所述锚尖(1-1)的尾端与膨胀缸(1-4)之间通过径向插入的带有电线的信号检测套筒(1-13)连接，所述燃烧室(1-8)一端的外壁与膨胀缸(1-4)的内壁螺纹连接，所述燃烧室(1-8)另一端的中心孔内安装有火工品(1-9)，所述锚杆销(1-11)安装在锚杆(1-3)的外壁上，锚杆销(1-11)与锚杆(1-3)之间为过盈配合，所述两个链接接口(1-14)并列与膨胀缸(1-4)制成一体；所述缠绕机构(2)由缠绕电机(2-1)、缠绕电机减速器(2-2)、电机支架(2-3)、减速器轴套(2-4)、第一单向轴承(2-5)、第一深沟球轴承(2-6)、轮毂(2-7)、卷线筒(2-8)、卷簧轴(2-9)、蜗卷弹簧(2-10)、第二深沟球轴承(2-11)、锁紧轮(2-12)、第二单向轴承(2-13)、减振轴(2-14)、轴端挡圈(2-15)、减振轴套筒(2-16)、卷簧轴套筒(2-17)、右壳体(2-18)、左壳体(2-19)和驱动销(2-20)组成；所述卷簧轴(2-9)由轴体(2-9-2)和凸沿(2-9-3)组成，所述凸沿(2-9-3)设置于轴体(2-9-2)中部的外壁上，且与轴体(2-9-2)制成一体，所述轴体(2-9-2)上沿其中心线开有中心阶梯孔(2-9-1)，所述凸沿(2-9-3)上开有径向驱动豁口(2-9-4)，所述凸沿(2-9-3)一侧的轴体(2-9-2)上沿其母线开有卡槽(2-9-5)，所述减振轴(2-14)由小径轴(2-14-1)、大径轴(2-14-2)和中径轴(2-14-3)依次制成一体，所述缠绕电机(2-1)的输出端与缠绕电机减速器(2-2)的输入端连接，所述缠绕电机减速器(2-2)与电机支架(2-3)固定安装，缠绕电机减速器(2-2)的输出端与置于电机支架(2-3)内部的减速器轴套(2-4)固定连接，减速器轴套(2-4)通过第一单向轴承(2-5)与轴体(2-9-2)的中心阶梯孔(2-9-1)的大孔径端连接，第一单向轴承(2-5)与轴体(2-9-2)过盈配合，所述减振轴(2-14)的小径轴(2-14-1)固定安装在卷簧轴(2-9)的中心阶梯孔(2-9-1)的小孔径端，所述减振轴(2-14)的中径轴(2-14-3)通过第二单向轴承(2-13)与锁紧轮(2-12)连接，第二单向轴承(2-13)与锁紧轮(2-12)之间过盈配合，第一单向轴承(2-5)与第二单向轴承(2-13)的转动方向相反，所述轴端挡圈(2-15)固定安装在减振轴(2-14)的中径轴(2-14-3)的端部，所述减振轴套筒(2-16)套装在减振轴(2-14)的大径轴(2-14-2)与第二单向轴承(2-13)之间的减振轴(2-14)的中径轴(2-14-3)上，所述卷簧轴套筒(2-17)固定套装在中心阶梯孔(2-9-1)的小孔径端的轴体(2-9-2)上，所述蜗卷弹簧(2-10)套装在卷簧轴(2-9)的轴体(2-9-2)上，且位于凸沿(2-9-3)与卷簧轴套筒(2-17)之间，蜗卷弹簧(2-10)的内端头卡装在卷簧轴(2-9)的卡槽(2-9-5)内，所述中心阶梯孔(2-9-1)的大孔径端的的轴体(2-9-2)的外壁通过深沟球轴承(2-6)与左壳体(2-19)滚动连接，所述减振轴(2-14)的大径轴(2-14-2)的外壁通过第二深沟球轴承(2-11)与右壳体(2-18)滚动连接，所述左壳体(2-19)和右壳体(2-18)相互固定扣装，所述轮毂(2-7)固定套装在第一深沟球轴承(2-6)与卷簧轴(2-9)的凸沿(2-9-3)之间，所述轮毂(2-7)与卷簧轴(2-9)的凸沿(2-9-3)相对的面上开有驱动销运动轨迹滑槽(2-7-1)，所述卷线筒(2-8)固定安装在轮毂(2-7)的外壁上，所述蜗卷弹簧(2-10)的外端头与卷线筒(2-8)的内壁固定连接，所述驱动销(2-20)的一端固定安装在凸沿(2-9-3)的径向驱动豁口(2-9-4)内，驱动销(2-20)的另一端滑动安装在驱动销运动轨迹滑槽(2-7-1)内，所述减振轴(2-14)的大径轴(2-14-2)与卷线筒(2-8)间隙配合；所述锁紧解锁机构(3)由解锁电机(3-1)、解锁减速器(3-2)、减速器套(3-3)、减速器毂(3-4)、联轴器(3-6)、紧定螺钉(3-7)、解锁轴(3-8)、两个第三深沟球轴承(3-9)、解锁螺母(3-10)、支架(3-11)、轴承端螺母(3-12)、螺母销(3-13)、锁紧连杆(3-14)、连杆轴(3-15)和套筒(3-16)组成；所述锁紧连杆(3-14)为齿条，所述解锁电机(3-1)的输出端与解锁减速器(3-2)的输入端连接，所述解锁减速器(3-2)通过减速器毂(3-4)和减速器套(3-3)固定安装在支架(3-11)上，解锁减速器(3-2)的输出端通过联轴器(3-6)和紧定螺钉(3-7)与解锁轴(3-8)固定连接，所述解锁轴(3-8)的中部设有螺纹，所述解锁螺母(3-10)与解锁轴(3-8)螺纹连接，所述支架(3-11)的上端面上开有螺纹孔(3-11-1)，所述支架(3-11)通过两个第三深沟球轴承(3-9)与解锁轴(3-8)滚动连接，所述轴承端螺母(3-12)与支架(3-11)上端螺纹连接，所述锁紧连杆(3-14)的一端通过螺母销(3-13)与解锁螺母(3-10)固定连接，所述锁紧连杆(3-14)的另一端与连杆轴(3-15)转动连接，所述连杆轴(3-15)与支架(3-11)固定连接，所述套筒(3-16)套装在连杆轴(3-15)上，且位于右壳体(2-18)与锁紧连杆(3-14)之间，锁紧轮(2-12)置于支架(3-11)内，且锁紧轮(2-12)与锁紧连杆(3-14)相对应设置；所述线缆箱体(4)由前端盖(4-1)、箱体(4-3)和后端盖(4-2)组成；所述箱体(4-3)的一端扣装有前端盖(4-1)，箱体(4-3)的另一端扣装有后端盖(4-2)，所述前端盖(4-1)和后端盖(4-2)上均开有线缆通过孔(4-4)；所述电气接口(5)由针插座(5-1)和插座支架(5-2)组成；所述针插座(5-1)固定安装在插座支架(5-2)上，所述插座支架(5-2)固定安装在线缆箱体(4)的箱体(4-3)上端面上；所述推进机构(1)通过两个链接接口(1-14)固定安装在线缆箱体(4)的箱体(4-3)的侧面上；所述缠绕机构(2)通过右壳体(2-18)和左壳体(2-19)固定安装在线缆箱体(4)的后端盖(4-2)上；所述锁紧解锁机构(3)通过支架(3-11)固定安装在缠绕机构(2)的右壳体(2-18)上，所述连接线绳(6)储存在线缆箱体(4)内，所述连接线绳(6)的一端穿入膨胀缸(1-4)固定在锚杆销(1-11)上，所述连接线绳(6)的另一端穿过线缆通过孔(4-4)与缠绕机构(2)的卷线筒(2-8)固接，所述缠绕电机(2-1)和解锁电机(3-1)分别通过一根导线(7)与针插座(5-1)连接。