CN104821131A - 一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人 - Google Patents

Abstract

一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，包括机器人主体机体、背包仪器工具、照明灯、无线电通讯系统天线、太阳能右翼伸缩展板、仿左眼摄像头、仿嘴型的语音对讲系统、仿右眼摄像头、实验舱太阳能上翼展板、交会对接机构、上翼太阳能展板、出舱门、轨道舱、左翼太阳能展板、右翼太阳能展板、交会对接舱、实验舱、一号修复工具、实验舱太阳能下翼展板、飞船保护机构、二号修复工具、左抓手装置、带铰链组合式数据线安全带、太阳能左翼伸缩展板、资源舱、推进舱、机器人系统总电控仪、右抓手装置，本发明克服了传统太阳能机器人单一功能的不足，具有智能、科普、实用一体化优特点，是一款高科技科普教学机器人。

Description

一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人

      技术领域    

    本发明涉及航空科普教具领域，尤其涉及一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人。

    背景技术

    众所周知，开发和利用太空的前景无限美好，可是恶劣的空间环境给人类在太空的生存活动带来了巨大的威胁。要使人类在太空停留，需要有庞大而复杂的环境控制系统，生命保障系统，物质补给系统，救生系统等，这些系统的耗资十分巨大。

    在未来的空间活动中，将有大量的空间加工，空间生产，空间装配，空间科学实验和空间维修等工作要做，这样大量的工作是不可能仅仅只靠宇航员去完成，还必须充分利用空间站的太空漫步者太阳能机器人。空间站的太空漫步者太阳能机器人主要从事的工作有：1、空间建筑与装配。一些大型的安装部件，比如无线电天线，太阳能电池，各个舱段的组装等舱外活动都离不开空间站的太空漫步者太阳能机器人，空间站的太空漫步者太阳能机器人将承担各种搬运，各构件之间的连接紧固，有毒或危险品的处理等任务。在不久的将来，人造空间站初期建造一半以上的工作都将由空间站的太空漫步者太阳能机器人完成，2，卫星和其他航天器的维护与修理。随着人类在太空活动的不断发展，人类在太空的“财产”也越来越多，在这些财产中人造卫星占了绝大多数。如果这些卫星一旦发生故障，丢弃它们再发射新的卫星就很不经济，必须设法修理后使它们重新发挥作用。但是如果派宇航员去修理，又牵涉到舱外活动的问题，而且由于航天器在太空中，是处于强烈宇宙辐射的环境之下，人根本无法执行任务，所以只能依靠空间站的太空漫步者太阳能机器人。空间站的太空漫步者太阳能机器人所进行的维护和修理工作有回收失灵卫星，对故障卫星进行就地修理，为空间飞行器补给物资等。3，空间站生产和科学实验。宇宙空间为人类提供了地面上无法实现的微重力和高真空环境，利用这一环境可以生产出地面上无法或难以生产出的产品。在太空中还可以进行地面上不能做的科学实验。和空间装配，空间修理不同，空间生产和科学实验主要在舱内环境里进行，操作内容多半是重复性动作，在多数情况下，宇航员可以直接检查和控制。这时候的空间机器人如同工作在地面的工厂里的生产线上一样。因此，可以采用的空间站的太空漫步者太阳能机器人多是通用型多功能机器人。

    空间站环境和地面环境差别很大，空间站的太空漫步者太阳能机器人工作在微重力，高真空，超低温，强辐射，照明差的环境中，因此空间站的太空漫步者太阳能机器人与地面机器人的要求也必然不相同，有它自身的特点。首先，空间站的太空漫步者太阳能机器人的体积比较小，重量比较轻，抗干扰能力比较强。其次，空间站的太空漫步者太阳能机器人的智能程度比较高，功能比较全。空间站的太空漫步者太阳能机器人消耗的能量要尽可能小，工作寿命要尽可能长，而且由于是工作在太空这一特殊的环境之下，对它的可靠性要求也比较高。

空间站的太空漫步者太阳能机器人在保证空间站活动的安全性，提高生产效率和经济效益，扩大空间站的作用等方面都将发挥巨大的作用。

因此在青少年中开展以航天为主体的科普机器人教育培训，有助于推动我国青少年对空间站太空漫步者的各类太阳能机器人研究，推动国家对航天机器人科研人才梯队早期培养提供思路，同时本发明针对美日太空站机器人的功能特点和缺陷，而研发了一种具有中国特色的适合中国青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，经检索，未发现国内市场有同类型产品。

发明内容

本发明为了克服传统太阳能机器人单一功能的不足，提供了一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人。

为实现上述目的，本发明的提供了一种具有智能、科普、实用一体化优特点的青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，其主要包括机器人主体机体、背包仪器工具、照明灯、无线电通讯系统天线、太阳能右翼伸缩展板、仿左眼摄像头、仿嘴型的语音对讲系统、仿右眼摄像头、实验舱太阳能上翼展板、交会对接机构、上翼太阳能展板、出舱门、轨道舱、左翼太阳能展板、右翼太阳能展板、交会对接舱、实验舱、一号修复工具、实验舱太阳能下翼展板、飞船保护机构、二号修复工具、左抓手装置、带铰链组合式数据线安全带、太阳能左翼伸缩展板、资源舱、推进舱、机器人系统总电控仪、右抓手装置，所述机器人主体机体的中间胸部设有机器人系统总电控仪，所述机器人主体机体的右臂下端设有右抓手装置，所述的右抓手装置连接一号修复工具，当需要修复空间站外置设备时，由右抓手装置抓取一号修复工具进行设备维修，所述机器人主体机体的左臂下端设有左抓手装置，所述的左抓手装置连接二号修复工具，当需要修复空间站外置设备时，由左抓手装置抓取操作二号修复工具进行设备维修，所述机器人主体机体的头顶位置连接无线电通讯系统天线，所述机器人主体机体上的带铰链组合式数据线安全带一端连接在机器人主体机体的背部机体上，另一端通过出舱门连接在轨道舱内的舱体扣环（未示出）上，所述带铰链组合式数据线安全带的另一端通过出舱门连接的轨道舱，其轨道舱后端连接推进舱，在所述轨道舱的前端连接有资源舱，在所述资源舱的上端连接上翼太阳能展板，在所述资源舱的左端连接有左翼太阳能展板，所述资源舱的右端连接右翼太阳能展板，所述资源舱的前端连接交会对接舱，所述交会对接舱的前端连接交会对接机构，所述交会对接机构的前端连接实验舱，所述实验舱的前端连接飞船保护机构，所述实验舱的上端连接太阳能上翼展板，所述实验舱的下端连接太阳能下翼展板；

进一步所述的机器人主体机体的左耳部位置连接照明灯，所述机器人主体机体连接背包仪器工具，所述背包仪器工具的右侧设置连接能自动收展的太阳能右翼伸缩展板，所述背包仪器工具的左侧设置连接能自动收展的太阳能左翼伸缩展板，当太空漫步者太阳能机器人需要进入资源舱的出舱门时，所述的太阳能右翼伸缩展板和太阳能左翼伸缩展板会自动收缩在背包仪器工具两侧，以适应机器人主体机体所载相关设备仪器能从出舱门进出资源舱，所述的机器人主体机体的脸部设有仿右眼摄像头、仿左眼摄像头和仿嘴型的语音对讲系统，所述的机器人系统总电控仪是控制整个机器人主体机体上的照明灯、无线电通讯系统天线、仿左眼摄像头、仿嘴型的语音对讲系统、仿右眼摄像头、左抓手装置、右抓手装置的电源及传输空间站指令的。

所述的太阳能右翼伸缩展板和太阳能左翼伸缩展板是辅助提供光能转化电能给机器人主体机体的机器人系统总电控仪的。

所述的带铰链组合式数据线安全带内是设置并连接有接收空间站指令信息给机器人主体机体上的机器人系统总电控仪的传输数据线。

本发明的一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人有益效果和优特点在于：

一、此款太空漫步者太阳能机器人的克服了传统太阳能机器人单一功能的不足，具有智能、科普、实用一体化优特点；

二、有助于推动我国青少年对空间站太空漫步者的各类太阳能机器人研究，推动国家对航天机器人科研人才梯队早期培养提供发展思路；

二、本发明具有中国特色，克服了美日太空站机器人的缺陷。适合中国青少年科普教学专用教具模型，可促进我国中小学校开展以航天为主体的科普机器人教育培训；

三、作为青少年教学教具模型，可使青少年直观看到空间站的太空漫步者太阳能机器人在保证空间站活动的安全性，提高生产效率和经济效益，扩大空间站的作用等方面将发挥巨大的作用，从而激发青少年的航天科技中国梦。

附图说明

图1为本发明的一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

根据图1所示的一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，其主要包括机器人主体机体1、背包仪器工具2、照明灯3、无线电通讯系统天线4、太阳能右翼伸缩展板5、仿左眼摄像头6、仿嘴型的语音对讲系统7、仿右眼摄像头8、实验舱太阳能上翼展板9、交会对接机构10、上翼太阳能展板11、出舱门12、轨道舱13、左翼太阳能展板14、右翼太阳能展板15、交会对接舱16、实验舱17、一号修复工具18、实验舱太阳能下翼展板19、飞船保护机构20、二号修复工具21、左抓手装置22、带铰链组合式数据线安全带23、太阳能左翼伸缩展板24、资源舱25、推进舱26、机器人系统总电控仪27、右抓手装置28，所述机器人主体机体1的中间胸部设有机器人系统总电控仪27，所述机器人主体机体1的右臂下端设有右抓手装置28，所述的右抓手装置28连接一号修复工具18，当需要修复空间站外置设备时，由右抓手装置28抓取一号修复工具18进行设备维修，所述机器人主体机体1的左臂下端设有左抓手装置22，所述的左抓手装置22连接二号修复工具21，当需要修复空间站外置设备时，由左抓手装置22抓取操作二号修复工具21进行设备维修，所述机器人主体机体1的头顶位置连接无线电通讯系统天线4，所述机器人主体机体1的左耳部位置连接照明灯3，所述机器人主体机体1连接背包仪器工具2，所述背包仪器工具2的右侧设置连接能自动收展的太阳能右翼伸缩展板5，所述背包仪器工具2的左侧设置连接能自动收展的太阳能左翼伸缩展板24，当太空漫步者太阳能机器人需要进入资源舱25的出舱门12时，所述的太阳能右翼伸缩展板5和太阳能左翼伸缩展板24会自动收缩在背包仪器工具2两侧，以适应机器人主体机体1所载相关设备仪器能从出舱门12进出资源舱25，所述的机器人主体机体1的脸部设有仿右眼摄像头8、仿左眼摄像头6和仿嘴型的语音对讲系统7，所述带铰链组合式数据线安全带23一端连接在机器人主体机体1的背部机体上，所述带铰链组合式数据线安全带23的另一端通过出舱门12连接在轨道舱13内的舱体扣环（未示出）上，所述带铰链组合式数据线安全带23的另一端通过出舱门12连接的轨道舱13，其轨道舱13后端连接推进舱26，在所述轨道舱13的前端连接有资源舱25，在所述资源舱25的上端连接上翼太阳能展板11，在所述资源舱25的左端连接有左翼太阳能展板14，所述资源舱25的右端连接右翼太阳能展板15，所述资源舱25的前端连接交会对接舱16，所述交会对接舱16的前端连接交会对接机构10，所述交会对接机构10的前端连接实验舱17，所述实验舱17的前端连接飞船保护机构20，所述实验舱17的上端连接太阳能上翼展板9，所述实验舱17的下端连接太阳能下翼展板19。

所述的机器人系统总电控仪27是控制整个机器人主体机体1上的照明灯3、无线电通讯系统天线4、仿左眼摄像头6、仿嘴型的语音对讲系统7、仿右眼摄像头8、左抓手装置22、右抓手装置28的电源及传输空间站指令的。

所述的太阳能右翼伸缩展板5和太阳能左翼伸缩展板24是辅助提供光能转化电能给机器人主体机体1的机器人系统总电控仪27的。

所述的带铰链组合式数据线安全带23内是设置并连接有接收空间站指令信息给机器人主体机体1上的机器人系统总电控仪27的传输数据线。

以上所述一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，其特征在于：包括机器人主体机体1、背包仪器工具2、照明灯3、无线电通讯系统天线4、太阳能右翼伸缩展板5、仿左眼摄像头6、仿嘴型的语音对讲系统7、仿右眼摄像头8、实验舱太阳能上翼展板9、交会对接机构10、上翼太阳能展板11、出舱门12、轨道舱13、左翼太阳能展板14、右翼太阳能展板15、交会对接舱16、实验舱17、一号修复工具18、实验舱太阳能下翼展板19、飞船保护机构20、二号修复工具21、左抓手装置22、带铰链组合式数据线安全带23、太阳能左翼伸缩展板24、资源舱25、推进舱26、机器人系统总电控仪27、右抓手装置28，所述机器人主体机体1的中间胸部设有机器人系统总电控仪27，所述机器人主体机体1的右臂下端设有右抓手装置28，所述的右抓手装置28连接一号修复工具18，当需要修复空间站外置设备时，由右抓手装置28抓取一号修复工具18进行设备维修，所述机器人主体机体1的左臂下端设有左抓手装置22，所述的左抓手装置22连接二号修复工具21，当需要修复空间站外置设备时，由左抓手装置22抓取操作二号修复工具21进行设备维修，所述机器人主体机体1的头顶位置连接无线电通讯系统天线4，所述机器人主体机体1的左耳部位置连接照明灯3，所述机器人主体机体1连接背包仪器工具2，所述背包仪器工具2的右侧设置连接能自动收展的太阳能右翼伸缩展板5，所述背包仪器工具2的左侧设置连接能自动收展的太阳能左翼伸缩展板24，当太空漫步者太阳能机器人需要进入资源舱25的出舱门12时，所述的太阳能右翼伸缩展板5和太阳能左翼伸缩展板24会自动收缩在背包仪器工具2两侧，以适应机器人主体机体1所载相关设备仪器能从出舱门12进出资源舱25，所述的机器人主体机体1的脸部设有仿右眼摄像头8、仿左眼摄像头6和仿嘴型的语音对讲系统7，所述带铰链组合式数据线安全带23一端连接在机器人主体机体1的背部机体上，所述带铰链组合式数据线安全带23的另一端通过出舱门12连接在轨道舱13内的舱体扣环（未示出）上，所述带铰链组合式数据线安全带23的另一端通过出舱门12连接的轨道舱13，其轨道舱13后端连接推进舱26，在所述轨道舱13的前端连接有资源舱25，在所述资源舱25的上端连接上翼太阳能展板11，在所述资源舱25的左端连接有左翼太阳能展板14，所述资源舱25的右端连接右翼太阳能展板15，所述资源舱25的前端连接交会对接舱16，所述交会对接舱16的前端连接交会对接机构10，所述交会对接机构10的前端连接实验舱17，所述实验舱17的前端连接飞船保护机构20，所述实验舱17的上端连接太阳能上翼展板9，所述实验舱17的下端连接太阳能下翼展板19。

2.根据权利要求1所述的一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，其特征在于所述的机器人系统总电控仪27是控制整个机器人主体机体1上的照明灯3、无线电通讯系统天线4、仿左眼摄像头6、仿嘴型的语音对讲系统7、仿右眼摄像头8、左抓手装置22、右抓手装置28的电源及传输空间站指令的。

3. 根据权利要求1所述的一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，其特征在于所述的太阳能右翼伸缩展板5和太阳能左翼伸缩展板24是辅助提供光能转化电能给机器人主体机体1的机器人系统总电控仪27的。

4.根据权利要求1所述的一种青少年科普教学专用修复空间站的太空漫步者太阳能机器人，其特征在于所述的带铰链组合式数据线安全带23内是设置并连接有接收空间站指令信息给机器人主体机体1上的机器人系统总电控仪27的传输数据线。