[发明专利]一种具有动量缓冲控制功能的空间机械臂结构

摘要

本发明涉及一种具有动量缓冲控制功能的空间机械臂结构，目的在于缓冲与空间目标卫星接触时的碰撞动量。当空间机械臂结构执行任务时，首末两端的驱动装置实现接触目标星时的空间换向，中间的被动装置可以缓冲接触目标星后的碰撞动量，从而实现平稳精确的目标接触。驱动装置、被动装置内部都含有缓冲用的磁流变液阻尼器，确保接触目标星后，在驱动装置内部电机失电工况的状态下，能够安全、平稳的完成既定目标。本发明的主要特点为：除满足传统空间机械臂实现接触目标的功能外，还具有依靠磁流变阻尼器的可变阻尼力缓冲接触目标后带来的负能量，保证空间机械臂自身的稳定和可靠。

主权项

一种具有动量缓冲控制功能的空间机械臂结构，包括两个结构相同、分别装配在所述空间机械臂结构首末两端位置上的驱动装置，和一个被动装置；其特征在于：所述驱动装置包括轴端盖(101)、轴承端盖(102)、壳体A(103)、换向锥齿轮A(104)、驱动电机(105)、端部连接件(106)、回转端(107)、旋转式磁流变液阻尼器A(108)、轴承A(109)、换向锥齿轮B(110)、轴承B(111)、传动轴(112)、壳体B(113)、离合器(114)、减速器(115)；所述驱动电机(105)通过螺栓与所述减速器(115)连接，所述减速器(115)与所述离合器(114)通过卡槽连接，所述离合器(114)的输出轴与所述换向锥齿轮A(104)通过平键连接，所述换向锥齿轮A(104)的齿面与所述换向锥齿轮B(110)的齿面贴合，所述换向锥齿轮B(110)通过平键与所述传动轴(112)连接，所述轴承B(111)与所述传动轴(112)过盈配合，所述轴承B(111)与所述回转端(107)过盈配合，所述轴承A(109)与所述传动轴(112)过盈配合，所述旋转式磁流变液阻尼器A(108)与所述传动轴(112)过盈配合，所述旋转式磁流变液阻尼器A(108)与所述壳体A(103)间隙配合，所述传动轴(112)与所述回转端(107)通过平键连接，所述壳体A(103)与所述壳体B(113)通过螺钉连接，所述回转端(107)与所述壳体A(103)贴合，所述回转端(107)与所述壳体B(113)贴合，所述轴承端盖(102)与所述轴承B(111)过渡配合，所述轴承端盖(102)与所述回转端(107)通过螺丝连接，所述轴承端盖(102)与所述轴端盖(101)通过螺丝连接，所述端部连接件(106)与所述壳体A(103)、所述壳体B(113)通过螺丝连接；所述被动装置包括连接管(201)、端部旋转件A(202)、伸缩内套筒(203)、防尘罩(204)、阻尼器伸缩杆(205)、伸缩制动器(206)、阻尼器复位弹簧(207)、阻尼器基座(208)、伸缩外套筒(209)、法兰(210)、回转制动器(211)、轴承C(212)、回转固定法兰(213)、旋转式磁流变液阻尼器B(214)、回转外套筒(215)、端部旋转件B(216)；所述连接管(201)与驱动装置中的所述回转端(107)通过螺栓连接，所述连接管(201)与所述端部旋转件A(202)通过螺栓连接，所述端部旋转件A(202)与所述回转端(107)贴合，所述端部旋转件A(202)与所述伸缩内套筒(203)通过螺丝连接，所述防尘罩(204)通过粘合剂附着在所述伸缩内套筒(203)外表面，所述防尘罩(204)右端与所述伸缩外套筒(209)通过粘合剂连接，所述伸缩内套筒(203)通过螺栓与所述伸缩外套筒(209)内的卡槽卡合，所述阻尼器伸缩杆(205)与所述阻尼器复位弹簧(207)轴向配合，所述伸缩制动器(206)与所述阻尼器伸缩杆(205)过盈配合，所述阻尼器伸缩杆(205)的右端与所述阻尼器基座(208)间隙配合，所述阻尼器伸缩杆(205)左端与所述伸缩内套筒(203)内部间隙配合，所述阻尼器基座(208)的右端与所述伸缩外套筒(209)通过螺栓紧固配合，所述伸缩外套筒(209)右端与所述法兰(210)通过螺丝紧固配合，所述回转制动器(211)与所述法兰(210)过盈配合，所述轴承C(212)与所述法兰(210)过盈配合，所述轴承C(212)的端面与所述回转外套筒(215)贴合，所述回转固定法兰(213)通过螺丝紧固在回转外套筒(215)内部，所述旋转式磁流变液阻尼器B(214)与所述回转固定法兰(213)在所述回转外套筒(215)内部贴合，所述旋转式磁流变液阻尼器B(214)外部与所述回转外套筒(215)通过螺丝紧固配合，所述端部旋转件B(216)左端通过螺丝与所述回转外套筒(215)连接，所述端部旋转件B(216)右端与所述端部连接件(106)左端依靠螺栓连接。