CN105659762B - 一种目标适配器 - Google Patents
一种目标适配器Info
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Abstract
一种目标适配器，包括捕获杆、三个凸轮、端齿盘、盖板、电连接器、支撑环、安装环、四套快速装拆机构、锁紧卡爪和捕获杆释放机构。支撑环通过四套快速装拆机构与安装环连接，安装环与目标物相连接，盖板安装在支撑环上，捕获杆、三个凸轮和端齿盘组成定位模块，三个凸轮通过一个套筒安装在盖板上，端齿盘安装在盖板上并位于三个凸轮的爪角外，捕获杆为末端执行器捕获机构提供捕获接口，捕获杆穿过连接三个凸轮的套筒和盖板利用捕获杆释放机构安装在支撑环上，电连接器和锁紧卡爪安装在支撑环上。<pb pnum="1" />
Description
技术领域
本发明涉及一种目标适配器，安装在被抓取的目标物体上，配合空间机械臂末端执行器实现空间目标的抓取。
背景技术
空间机械臂是人类从事航天活动必不可少的工具，如大型空间站舱段捕获与对接、仪器设备装配与维护、辅助航天员作业、在轨服务等，都需要空间机械臂的配合才能较好地进行。空间机械臂末端抓取技术是空间机械臂关键技术之一，末端执行器安装在空间机械臂的末端，跟随机械臂接近被捕获目标，在可捕获位置捕获对象，然后转移捕获的对象至指定位置。目标适配器安装在被抓取的目标物体上，为空间机械臂末端执行器提供对接接口，配合空间机械臂末端执行器实现空间目标的抓取。
目前已成功发射应用机械臂末端执行器有国际空间站欧洲臂ERA末端执行器、国际空间站机械臂系统(SSRMS)末端执行器等。加拿大空间局(CSA)为国际空间站所研制的空间机械臂(又称为加拿大二臂，加拿大一臂SRMS应用于美国航天飞机上)，其末端执行器(LEE)在继承了加拿大一臂末端执行器(SEE)对目标捕获和对接功能的基础上，通过添加锁紧及电气连接机构能够实现对大型目标的捕获及可靠锁定，并同时能够实现与被捕获目标的电气连接。末端执行器的结构形式不同，与其相配的目标适配器也不同。国际空间站欧洲臂ERA末端执行器和加拿大二臂(SSRMS)末端执行器分别具有不同的与其相配的目标适配器。
例如，《systemrequirementsanddesignfeaturesofspacestationremotemanipulatorsystemmechanisms》一文介绍了国际空间站上应用的目标适配器(PDGF)的概念设计方案，其主要构成主要包括捕获杆、凸轮、视觉目标、电连接器、PDGF释放螺栓、捕获杆释放装置等，如图1所示，文献中只有外形结构，内部具体结构形式不清楚。专利号为4890918的美国专利《Dockingalignmentsystem》介绍了一种空间站对接系统，如图2所示，其主要组成包括机械臂末端执行器、目标适配器。目标适配器上安装有凸轮、捕获杆、视觉靶标，该专利只给出了目标适配器对接面处的构型，内部结构也不清楚。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种目标适配器，能够配合空间机械臂绳索捕获式末端执行器实现空间目标的捕获、拖动、锁紧和电气连接。
本发明的技术解决方案是：一种目标适配器，包括捕获杆、三个凸轮、端齿盘、盖板、电连接器、支撑环、安装环、四套快速装拆机构、锁紧卡爪和捕获杆释放机构；支撑环通过四套快速装拆机构与安装环连接，安装环与目标物相连接，盖板安装在支撑环上，捕获杆、三个凸轮和端齿盘组成定位模块，三个凸轮通过一个套筒安装在盖板上，端齿盘安装在盖板上并位于三个凸轮的爪角外，捕获杆为末端执行器捕获机构提供捕获接口，捕获杆穿过连接三个凸轮的套筒和盖板利用捕获杆释放机构安装在支撑环上，电连接器和锁紧卡爪安装在支撑环上。
支撑环包括基体、支撑板和连接板，基体的中心位置设有一个安装捕获杆的安装孔，基体的身部设有用于安装捕获杆连接释放机构的开孔，在基体的外壁设置四对支撑板，基体的下端、每对支撑板之间设置一个用于和安装环连接的连接板。
捕获杆释放机构主要包括固定套、锁紧插片、销轴、内螺母和连接螺杆，固定套安装在支撑环的安装孔内，销轴安装在捕获杆上，锁紧插片通过销轴和固定套将捕获杆卡紧在支撑环上，连接螺杆穿过支撑环上的开孔并通过螺纹副与支撑环相连接，锁紧插片与连接螺杆通过内螺母实现球铰副连接。
本发明与现有技术相比有益效果为：本发明在现有参考资料有限的情况下，设计出了我国自主知识产权的目标适配器，通过采用三个凸轮与端齿盘相结合的方式实现目标适配器与绳索捕获式末端执行器的粗定位和精确定位，可以为电气连接提供足够的定位精度，捕获杆连接释放机构能够实现捕获杆与支撑环的可靠连接和释放，快速装拆机构可以实现目标适配器支撑环与安装环的无间隙连接和快速拆卸，本发明可以为我国未来空间机械臂系统设计提供有益参考。
附图说明
图1为现有国际空间站上应用的目标适配器外形图；
图2为美国专利一种空间站对接系统的组成结构图；
图3为本发明的组成结构图；
图4为本发明支撑环的组成结构图；
图5为本发明安装环的结构图；
图6为本发明捕获杆连接释放机构的组成结构图；
图7为本发明快速装拆机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明：
本发明安装在被抓取的目标物体上，能够配合空间机械臂绳索捕获式末端执行器实现空间目标的捕获、拖动、锁紧和电气连接。目标适配器的结构图如附图3所示，主要包括捕获杆1、三个凸轮2、端齿盘3、盖板4、电连接器5、支撑环6、安装环7、四套快速装拆机构8、锁紧卡爪9和捕获杆释放机构。捕获杆1、三个凸轮2和端齿盘3共同组成定位模块。捕获杆1为末端执行器捕获机构提供捕获接口，三个凸轮2通过一个套筒安装在盖板4上，用于目标适配器与末端执行器本体在接近过程中的导向和粗定位。捕获杆1提供绳索捕获式末端执行器的捕获接口，捕获杆1穿过连接三个凸轮2的套筒和盖板4并通过捕获杆连接释放机构安装在支撑环6上，端齿盘3安装在盖板4上并位于三个凸轮2的爪角外，主要用于与末端执行器上的端齿盘配合，使目标适配器与末端执行器本体在锁紧过程中的精确定位，以及承受锁紧后的载荷。支撑环6通过快速装拆机构8与安装环7连接，安装环7与目标物体连接，电连接器5和锁紧卡爪9安装在支撑环6上。端齿盘3由凹槽和梯形齿组成。
支撑环6的结构如附图4所示，支撑环6的基体41的中心位置设有一个安装捕获杆1的安装孔42，基体41的身部开有用于安装捕获杆连接释放机构的开孔43，在基体41的外壁均布设置四对支撑板44，每对支撑板44之间、基体41的下端设置一个用于和安装环7连接的连接板45，锁紧卡爪9安装在每对支撑板44之间用于当目标适配器被捕获后的锁紧，电连接器5安装在连接板45上。安装环7的结构如图5所示，安装环7上均布四个连接孔用于和支撑环6进行连接。
如图6所示，捕获杆释放机构主要包括固定套、锁紧插片62、销轴63、内螺母64、连接螺杆65，固定套61安装在支撑环6的安装孔42内，捕获杆1穿过固定套41，销轴63安装在捕获杆1上，锁紧插片62通过销轴63和固定套61将捕获杆卡1紧在支撑环6上，连接螺杆65穿过支撑环6上的开孔43并通过螺纹副与支撑环6相连接，锁紧插片62与连接螺杆65通过内螺母64实现球铰副连接。捕获杆释放机构的功能是将捕获杆1固定在目标适配器支撑环6上，以及在末端执行器本体故障时释放捕获杆1。捕获杆释放机构的工作原理为：当连接捕获杆1时，旋转连接螺杆65产生轴向位移，从而将锁紧插片62插入捕获杆1中，释放捕获杆为连接过程的逆过程。
快速装拆机构8用于连接适配器支撑环6与安装环7，该机构具有直径可膨胀的功能，可以消除安装孔与连接轴的间隙，提高连接刚度。如图7所示，快速装拆机构8包括外胀环71、内胀环72、拉杆73、垫环74和相对接头75，当拉杆73受到扭矩作用旋转后，产生相对接头75的轴向位移，进而产生对外胀环71和内胀环72的轴向挤压，由于外胀环71和内胀环72设计有轴向开缝，在挤压力的作用下，外胀环71的直径将会增大，从而将消除外胀环71与安装孔的间隙。
本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。
Claims (1)
1.一种目标适配器，其特征在于包括：捕获杆(1)、三个凸轮(2)、端齿盘(3)、盖板(4)、电连接器(5)、支撑环(6)、安装环(7)、四套快速装拆机构(8)、锁紧卡爪(9)和捕获杆释放机构；支撑环(6)通过四套快速装拆机构(8)与安装环(7)连接，安装环(7)与目标物相连接，盖板(4)安装在支撑环(6)上，捕获杆(1)、三个凸轮(2)和端齿盘(3)组成定位模块，三个凸轮(2)通过一个套筒安装在盖板(4)上，端齿盘(3)安装在盖板(4)上并位于三个凸轮(2)的爪角外，捕获杆(1)为末端执行器捕获机构提供捕获接口，捕获杆(1)穿过连接三个凸轮(2)的套筒和盖板(4)利用捕获杆释放机构安装在支撑环(6)上，电连接器(5)和锁紧卡爪(9)安装在支撑环(6)上；
所述支撑环(6)包括基体(41)、支撑板(44)和连接板(45)，基体(41)的中心位置设有一个安装捕获杆(1)的安装孔(42)，基体(41)的身部设有用于安装捕获杆释放机构的开孔(43)，在基体(41)的外壁设置四对支撑板(44)，基体(41)的下端、每对支撑板(44)之间设置一个用于和安装环(7)连接的连接板(45)；
所述捕获杆释放机构主要包括固定套(61)、锁紧插片(62)、销轴(63)、内螺母(64)和连接螺杆(65)，固定套(61)安装在支撑环(6)的安装孔(42)内，销轴(63)安装在捕获杆(1)上，锁紧插片(62)通过销轴(63)和固定套(61)将捕获杆(1)卡紧在支撑环(6)上，连接螺杆(65)穿过支撑环(6)上的开孔(43)并通过螺纹副与支撑环(6)相连接，锁紧插片(62)与连接螺杆(65)通过内螺母(64)实现球铰副连接。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103863582A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-18 | 上海宇航系统工程研究所 | 空间用捕获锁紧一体化装置 |
| CN106426145A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-02-22 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种空间软捕获锁紧装置及相应的捕获锁紧方法 |
| CN106272551B (zh) * | 2016-08-24 | 2018-10-26 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种空间机械臂快速释放末端执行器 |
| CN106428648B (zh) * | 2016-11-23 | 2019-01-01 | 西北工业大学 | 一种凸轮-钩爪式空间对接机构 |
| CN106428647B (zh) * | 2016-11-23 | 2019-01-18 | 西北工业大学 | 一种杆销式盲对准空间对接机构 |
| CN110450988A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-11-15 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种适用于大容差捕获的可折叠目标适配器 |
| CN111619831A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-04 | 航天东方红卫星有限公司 | 一种连杆式星箭分离机构 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103863582A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-18 | 上海宇航系统工程研究所 | 空间用捕获锁紧一体化装置 |
| CN106272551B (zh) * | 2016-08-24 | 2018-10-26 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种空间机械臂快速释放末端执行器 |
| CN106428648B (zh) * | 2016-11-23 | 2019-01-01 | 西北工业大学 | 一种凸轮-钩爪式空间对接机构 |
| CN106428647B (zh) * | 2016-11-23 | 2019-01-18 | 西北工业大学 | 一种杆销式盲对准空间对接机构 |
| CN106426145A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-02-22 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种空间软捕获锁紧装置及相应的捕获锁紧方法 |
| CN106426145B (zh) * | 2016-12-07 | 2019-08-23 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种空间软捕获锁紧装置及相应的捕获锁紧方法 |
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