CN109760858A - 二自由度解耦的空间黏附爪传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种二自由度解耦的空间黏附爪传动装置。主要包括切向加载传动机构和法向脱附传动机构。该装置用于空间黏附单元黏、脱附目标时的驱动。其优点在于：第一，本发明可以满足空间黏附单元黏附目标时沿黏附面切向的向心加载、离心卸载的传动要求；第二，本发明可以满足空间黏附单元脱附目标时沿黏附面法向的脱附力加载的传动要求；第三，本发明可实现沿黏附面切向加、卸载与沿黏附面法向脱附力加载的解耦运动，方便运动控制系统设计；第四，此传动组件以适应空间复杂、恶劣环境、高可靠性、结构紧凑为设计理念，采用一件多用、耐空间复杂恶劣环境的若干可靠性措施，很好地实现了预定使用目标。

Description

二自由度解耦的空间黏附爪传动装置

技术领域

本发明涉及一种二自由度解耦的空间黏附爪传动装置。

背景技术

在航天行业内外，现有的两轴传动系统绝大多数采用两轴叠加的布置方式，其两自由度虽然解耦，但其并未进行两自由度传动结构的嵌入融合设计，未进行大量的一件多用设计，使零件数目繁多，结构尺寸及重量大，同时也使、制造成本高。现有传动系统可靠性较低、发射成本较高，显然并不适于空间应用场合。目前，采用干黏附材料的空间黏附装置只有一种绳索传动方式，尚无采用刚性传动件的传动系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二自由度解耦的空间黏附爪传动装置

为解决上述问题，本发明提供一种二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，包括：切向加载传动机构和法向法向脱附传动机构，其中，

切向加载传动机构，用于实现向心加载、离心卸载传动功能，所述切向加载传动机构采用锥齿轮副使切向加载传动机构折弯布置，将切向加载传动机构的电机收拢到了装置内部，所述切向加载传动机构的切向加载电机通过锥齿轮副、蜗轮蜗杆减速机及键连接驱动凸轮拉板绕黏附装置的中心轴转动，继而通过凸轮拉板上个凸轮槽，分别驱动6个黏附单元上的6个传动螺栓对黏附单元进行同时且进一步增力的向心驱动，实现对黏附单元的切向向心加载；

所述法向法向脱附传动机构采用梯形丝杠与对称布置且处于反向受载时为死点位置的四杆增力机构组成的二级增力机构，所述丝杠借助四杆增力机构对角上的两铰链悬挂于四杆增力机构的中间高度，所述二级增力机构的输出杆沿所述黏附装置的中心轴轴线方向拉动装置内一组合体，带动其上的凸轮拉板继而拉动6个传动螺栓，驱动6个黏附单元同时脱附后折或复位运动。

进一步的，在上述二自由度解耦的空间黏附爪传动装置中，所述二级增力机构的输出杆位于蜗轮与凸轮拉板之间，所述二级增力机构的输出杆、蜗轮与凸轮拉板三者组成的三联件，通过所述凸轮拉板的中心孔与黏附装置的中心轴形成圆柱配合，所述凸轮拉板可沿黏附装置中心轴轴线移动和转动。

进一步的，在上述二自由度解耦的空间黏附爪传动装置中，还包括设置于所述凸轮拉板末端的薄型螺母，采用所述凸轮拉板末端的薄型螺母限制所述三联件沿其公共轴线方向的相对移动的，所述薄型螺母用螺纹粘结剂与凸轮拉板末端外螺纹锁死。

进一步的，在上述二自由度解耦的空间黏附爪传动装置中，所述二级增力机构的输出杆以间隙配合套于所述凸轮拉板的一个轴颈上，使两者可自由相对转动。

进一步的，在上述二自由度解耦的空间黏附爪传动装置中，还包括蜗轮，所述蜗轮与凸轮拉板通过所述凸轮拉板的轴颈上近末端的的A型键进行周向固定连接。

进一步的，在上述二自由度解耦的空间黏附爪传动装置中，所述法向脱附驱动电机的电机安装板上设置两辅助支承板，两辅助支承板与法向脱附驱动电机的距离均为0.5mm，在两辅助支承板上各钻一螺纹孔，两辅助支承板的法向脱附驱动电机异侧各拧入有一紧定螺钉至接触法向脱附驱动电机，采用钢丝通过辅助支承板穿线孔在所述法向脱附驱动电机的中段将法向脱附驱动电机捆扎于辅助支承板上，所述钢丝用铝制塑性夹头进行打结。

进一步的，在上述二自由度解耦的空间黏附爪传动装置中，所述凸轮拉板采用铝青铜材质。

进一步的，在上述二自由度解耦的空间黏附爪传动装置中，所述凸轮拉板上的连接螺钉所处的径向距离上开有一圆弧通孔。所述圆弧通孔圆心角大于凸轮拉板在切向加卸载时的转动角度。

与现有技术相比，本发明主要包括切向加载传动机构和法向脱附传动机构。该装置用于空间黏附单元黏、脱附目标时的驱动。其优点在于：第一，本发明可以满足空间黏附单元黏附目标时沿黏附面切向的向心加载、离心卸载的传动要求；第二，本发明可以满足空间黏附单元脱附目标时沿黏附面法向的脱附力加载的传动要求；第三，本发明可实现沿黏附面切向加、卸载与沿黏附面法向脱附力加载的解耦运动，方便运动控制系统设计；第四，此传动组件以适应空间复杂、恶劣环境、高可靠性、结构紧凑为设计理念，采用一件多用、耐空间复杂恶劣环境的若干可靠性措施，很好地实现了预定使用目标。

附图说明

图1是本发明一实施例的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置的总体图；

图2是本发明一实施例的法向脱附传动机构2四杆增力机构图；

图3是本发明一实施例的法向脱附传动机构2总体图；

图4是本发明一实施例的加载传动链总体图；

图5是本发明一实施例的齿轮调隙结构局部放大图；

图6是本发明一实施例的解耦及蜗杆组件定位图；

图7是本发明一实施例的脱附电机固定图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1～7所示，本发明提供一种二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，包括：切向加载传动机构1和法向脱附传动机构2，其中，所述切向加载传动机构1，用于实现向心加载、离心卸载传动功能，

所述法向脱附传动机构2的脱附力加载采用梯形丝杠14与对称布置且反向加载时为死点位置的四杆增力机构组成的二级增力机构；所述梯形丝杠14为自锁梯形丝杠且四杆增力机构反向加载时处于死点位置；

所述二级增力机构及法向脱附驱动电机3借助所述四杆增力机构对角上的两铰链34悬挂于四杆增力机构的中间高度；

所述法向脱附传动机构2的法向脱附驱动电机3与其所驱动的梯形丝杠14直接相连，省去了联轴器。为方便安装，先装配梯形丝杠14再调整法向脱附驱动电机3位置，并将此电机安装孔径各扩大0.5mm。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，所述二级增力机构的输出杆13位于蜗轮8与凸轮拉板9之间，所述二级增力机构的输出杆13、蜗轮8与凸轮拉板9三者组成的三联件，通过凸轮拉板9的中心孔与黏附装置的中心轴6形成圆柱配合，凸轮拉板9可沿黏附装置中心轴6轴线移动和转动。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，还包括设置于所述凸轮拉板9末端的薄型螺母7，采用所述凸轮拉板9末端的薄型螺母7限制所述三联件沿其公共轴线方向的相对移动，所述薄型螺母7用螺纹粘结剂与凸轮拉板9末端外螺纹锁死。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，所述二级增力机构的输出杆13以大于预设阈值的间隙配合套于所述凸轮拉板9的一个轴颈上，使两者可自由相对转动。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，还包括蜗轮8，所述蜗轮8与凸轮拉板9通过所述凸轮拉板9的轴颈上近末端的的A型键28进行周向固定连接。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，所述法向脱附驱动电机3的电机安装板5上设置两辅助支承板，两辅助支承板距所述法向脱附驱动电机3均为0.5mm，在两辅助支承板上各钻一螺纹孔，两辅助支承板的法向脱附驱动电机3异侧各拧入一紧定螺钉17至接触法向脱附驱动电机3，并调整电机安装角度使电机转动更顺畅，再采用钢丝4通过辅助支承板穿线孔在所述法向脱附驱动电机3的中段将法向脱附驱动电机3捆扎于辅助支承板上，最后用铝制塑性夹头将钢丝4打结。

在此，为提高法向脱附驱动电机3的安装刚度，减小电机振动，在电机安装板5上设置两辅助支承板。为便于电机装调，两辅助支承板各侧向偏离法向脱附驱动电机3距离0.5mm。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，所述切向加载传动机构1采用锥齿轮副使切向加载传动机构1折弯布置，以将切向加载传动机构1上的电机收拢到组件内部。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，采用蜗轮蜗杆减速机构实现了结构紧凑与对电机较大程度增力的理想统一。所述切向加载传动机构1的切向加载电机32通过减速机及键28驱动凸轮拉板9绕所述黏附装置的中心轴6转动。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，所述凸轮拉板9上设置有外形曲线合理的凸轮槽35，通过6个黏附单元上的6个传动螺栓10对黏附单元进行同时且进一步增力的向心驱动，实现了对黏附单元的切向向心加载。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，为减小空间无油润滑环境下凸轮槽35与传动螺栓10间高副、凸轮拉板9与黏附装置的中心轴6间圆柱副、二级增力机构输出杆13件与凸轮拉板9间转动副以及凸轮拉板9与黏附单元滑板间平面副的摩擦功耗，并考虑强度因素，所述凸轮拉板9采用铝青铜材质。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，为提高切向加载电机32的抗振性能，所述切向加载电机32的中段采用钢丝31将电机捆扎于安装底板26上，且用铝制塑性夹头36将钢丝31打结。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，为提高切向加载电机32的抗振性能，所述切向加载电机32的中，为使切向加载电机32输出轴不受除载荷转矩之外的不必要载荷作用、结构紧凑、可靠性高且适应空间高低温交变的真空环境，直接在自润滑青铜材质的驱动电机支承座19上加工出主动锥齿轮25的止推型轴承。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，所述切向加载电机32与其所驱动的主动锥齿轮25直接相连，省去了联轴器。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，在滑动轴承内部用紧定螺钉18将主动锥齿轮25在切向加载电机32的电机轴上周向固定。先在滑动轴承外部将电机轴插入到主动锥齿轮25内孔中，将金属粘接胶涂于紧定螺钉18螺纹表面，而后将紧定螺钉18拧入到刚好接触切向加载电机32的电机轴传动平面使电机轴可自由出入主动锥齿轮25内孔即可。待胶达到固结时间后，将电机轴从主动锥齿轮25内孔中轻轻拔出。此后，即可在滑动轴承内部将电机轴插入到主动锥齿轮25内孔中并可靠传递转矩。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，为调整两个锥齿轮25、29的传动间隙，安装有主动锥齿轮25的驱动电机支承座19可在安装底板26上调整位置，且调整好位置后，支承座19、23间的间隙可垫以金属垫片22并以螺钉20将支承座19、23固定到一起，以保证传动精度和整体刚度。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，配作安装底板26与驱动电机支承座19上的定位销37孔，插入定位销37，防止驱动电机支承座19移动造成锥齿轮间隙变大。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，主动锥齿轮25的轴向固定即以其与从动锥齿轮29的配合限位实现，简化了结构，且性能可靠。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，蜗轮8因只需摆动一定角度，故只需加工为不完全蜗轮形式。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，从动锥齿轮29和蜗杆27通过A型键29直接相连。当采用右旋蜗杆27时，为使蜗杆27受力更为合理，沿从动锥齿轮29向蜗杆27看去的方向，蜗杆27应为逆时针转动。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，基于蜗杆27受力状态，蜗杆27两端均采用石墨润滑青铜基滑动轴承38，可使结构紧凑、可靠性更高，更适应空间高低温交变的真空环境。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，为便于调整蜗杆27两端滑动轴承的松紧程度，采用3个长螺钉21将两蜗杆轴承支座23、24沿蜗杆27轴向连接。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，为提高蜗杆组件螺纹连接的可靠性，其中一个蜗杆轴承支座24上的通孔为螺纹孔。在调试好蜗杆27两端滑动轴承的松紧程度后，在3个连接螺钉21末端各加1个螺母，并涂金属粘结胶形成局部力闭环防松和永久防松的双重防松结构。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，待蜗轮8、蜗杆27调试好位置及间隙后，蜗杆组件采用螺钉与安装底板26固定，而后配作蜗杆27轴承支座23、24与安装底板26上的圆柱销孔。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，采用内螺纹圆柱销37将蜗杆组件定位于安装底板26上，保证蜗杆传动精度。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，导向轴30配合衬套39对切向加卸载传动机构上的蜗杆组件及其驱动电机32进行周向限位，同时可允许后者随也处于法向脱附传动机构2上的凸轮拉板9沿装置中心轴6轴线移动。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，为使脱附运动时穿过凸轮拉板9将蜗杆组件及其驱动电机的安装底板26与凸轮拉板9沿装置中心轴6轴向限制在一起的连接螺钉12不干涉切向加卸载时凸轮拉板9的转动，凸轮拉板9上此连接螺钉12所处的径向距离上开一圆弧通孔11。此圆弧通孔11圆心角大于凸轮拉板9在切向加卸载时的转动角度。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，可实现在黏附单元脱附后折任意位置进行与黏附单元脱附后折解耦的黏附单元向心加卸载运动。

本发明的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置一实施例中，为使两种运动互不干涉，可组成四种组合运动。

本发明目的是为采用干黏附材料的空间黏附装置提供一种适应空间复杂恶劣环境的构紧凑、高可靠性且自由度解耦的传动装置。一种二自由度解耦的空间黏附爪传动装置包括切向加载传动机构1和法向脱附传动机构2。

其中，切向加载传动机构1可实现向心加载、离心卸载传动功能。切向加载传动机构1采用锥齿轮副使切向加载传动机构1折弯布置，将切向加载传动机构1的电机收拢到了装置内部，使结构更紧凑。切向加载电机32通过锥齿轮副、蜗轮蜗杆减速机及键28连接驱动凸轮拉板9绕黏附装置中心轴6转动，继而通过凸轮拉板9上外形曲线合理的6个凸轮槽，分别驱动6个黏附单元上的6个传动螺栓10对黏附单元进行同时且进一步增力的向心驱动，实现对黏附单元的切向向心加载。

法向脱附传动机构2各采用梯形丝杠14与两对称布置且均处于反向受载时为死点位置的四杆增力机构组成的二级增力机构。所述二级增力机构借助四杆增力机构对角上的两铰链悬挂于四杆增力机构的中间高度。所述二级增力机构输出杆13可沿黏附装置中心轴6轴线方向拉动装置内一组合体，带动其上的凸轮拉板9同时拉动6个传动螺栓10，进而驱动6个黏附单元同时脱附后折运动或复位。

导向轴30配合衬套对切向加卸载传动机构上的蜗杆组件及其驱动电机进行周向限位，同时可允许后者随也处于法向脱附传动机构2上的凸轮拉板9沿装置中心轴6轴线移动。为使脱附运动时穿过凸轮拉板9将蜗杆组件及其驱动电机的安装底板26与凸轮拉板9沿装置中心轴6轴向限制在一起的连接螺钉12不干涉切向加卸载时凸轮拉板9的转动，凸轮拉板9上此连接螺钉12所处的径向距离上开一圆弧通孔11。此圆弧通孔11圆心角大于凸轮拉板9在切向加卸载时的转动角度。如此，可实现在黏附单元脱附后折任意位置进行与黏附单元脱附后折解耦的黏附单元向心加卸载运动。黏附单元向心加卸载运动可与黏附单元脱附后折、复位运动组成四种组合运动，便于控制系统设计。具体的，

1.法向脱附传动机构2

脱附力加载采用梯形丝杠14与两对称布置且均处于反向加载时为死点位置的四杆增力机构组成的二级增力机构，既结构紧凑，输出力大，又因结构对称，极大降低了结构不平衡力，减小了结构振动，而且因梯形丝杠14为自锁梯形丝杠14又四杆增力机构反向加载时处于死点位置，使法向脱附传动机构2在遭受末端冲击时因二级自锁而保持状态不变。梯形丝杠增力机构借助四杆增力机构对角上的两铰链悬挂于四杆增力机构的中间高度，既节省安装空间，结构紧凑，又满足加载时对移动空间的要求。

增力机构输出杆13位于蜗轮8与凸轮拉板9之间，并且采用凸轮拉板9末端的薄型螺母7限制三者沿其公共轴线方向的相对移动。为防止此薄型螺母7在任务过程中松动及为使结构紧凑，此薄型螺母7用螺纹粘结剂与凸轮拉板9末端外螺纹锁死。增力机构输出杆13以较大的间隙配合套于凸轮拉板9的一个轴颈上，使两者可自由相对转动。蜗轮8与凸轮拉板9通过凸轮拉板9近末端的轴颈上的A型键28进行周向固定连接。增力机构输出杆13、蜗轮8与凸轮拉板9三者组成的三联件，通过凸轮拉板9的中心孔与黏附装置中心轴6形成圆柱配合。前者可沿后者轴线移动和转动。增力机构输出杆13沿黏附装置中心轴6轴线方向拉动组合体，带动其上的凸轮拉板9同时拉动6个传动用铰制孔用螺栓16，进而驱动黏附单元同时脱附运动或复位。

法向脱附驱动电机3因脱附时所需转速仅为1r/s，故可与其所驱动的梯形丝杠14直接相连，省去了联轴器。但是省去联轴器也使轴连接成为刚性，加工、装配稍有偏差即可造成电机转动不畅或振动现象。为避免此问题，且为使法向脱附驱动电机3在零件加工精度为一般时即便于装配，采用先装配梯形丝杠14再调整法向脱附驱动电机3位置的方法，并将法向脱附驱动电机3安装孔径各扩大0.5mm。为提高法向脱附驱动电机3的安装刚度，减小法向脱附驱动电机3振动，在法向脱附驱动电机3安装板上设置两辅助支承板5(为便于法向脱附驱动电机3装调，两辅助支承板5各侧向偏离法向脱附驱动电机30.5mm)，在两辅助支承板5上各钻一螺纹孔，从此两辅助支承板5的法向脱附驱动电机3异侧各拧入一紧定螺钉17至接触法向脱附驱动电机3并调整法向脱附驱动电机3安装角度使法向脱附驱动电机3转动更顺畅，再采用钢丝4通过辅助支承板5穿线孔在法向脱附驱动电机3中段将法向脱附驱动电机3捆扎于辅助支承板5上，最后用铝制塑性夹头将钢丝4打结。

2.切向加载传动机构1

采用锥齿轮使切向加载传动机构1折弯布置，将切向加载传动机构1的切向加载电机32收拢到了组件内部。采用蜗轮蜗杆减速机构实现了结构紧凑与对切向加载电机32较大程度增力的理想统一。切向加载电机32通过减速机及键28驱动凸轮拉板9绕黏附装置中心轴6转动。之后，凸轮拉板9上外形曲线合理的凸轮槽，通过6个黏附单元上的6个传动螺栓10对黏附单元进行同时且进一步增力的向心驱动，实现了对黏附单元的切向向心加载。

为减小空间无油润滑环境下凸轮槽与传动螺栓10高副、凸轮拉板9与黏附装置中心轴6圆柱副、增力机构输出杆13件与凸轮拉板9转动副以及凸轮拉板9与黏附单元滑板处平面副的摩擦功耗，并考虑强度因素，凸轮拉板9采用铝青铜材质。

为提高切向加载电机32的抗振性能，在切向加载电机32中段采用钢丝31细绳将切向加载电机32捆扎于切向加载电机32固定底板上，且用铝制塑性夹头36将钢丝31打结。为使切向加载电机32输出轴不受除载荷转矩之外的不必要载荷作用，需要用止推型轴承支承主动锥齿轮25。进一步地，为使结构紧凑、提高可靠性，轴承采用滑动型。并且，为适应空间高低温交变的真空环境，轴承采用青铜自润滑材质。最后，为使结构紧凑、提高可靠性，直接在自润滑青铜材质的驱动电机支承座19上加工出主动锥齿轮25的止推型轴承。因脱附卸载时切向加载电机32所需转速小于4r/s，故可与其所驱动的主动锥齿轮25直接相连，省去了联轴器。为使结构紧凑，在滑动轴承内部用紧定螺钉18将主动锥齿轮25在电机轴上周向固定。为解决紧定螺钉18对主动锥齿轮25周向固定的问题，且使加工成本低，可采用电火花凸模加工之外的简易可靠的方法。先在切向加载电机32支承座19上的滑动轴承外部将切向加载电机32的轴插入到主动锥齿轮25内孔中，将金属粘接胶涂于紧定螺钉18螺纹表面，而后将紧定螺钉18拧入到刚好接触电机轴传动平面使电机轴可自由出入主动锥齿轮25内孔即可，待胶达到固结时间后，将电机轴从主动锥齿轮25内孔中轻轻拔出。此后，即可在滑动轴承内部将电机轴插入到主动锥齿轮25内孔中并可靠传递转矩。

为调整两个锥齿轮的传动间隙，安装有主动锥齿轮25的驱动电机支承座19可在安装底板26上调整位置，且调整好位置后，支承座19、23间的间隙可垫以金属垫片22并以螺钉20将支承座19、23固定到一起，以保证传动精度和整体刚度。主动锥齿轮25的轴向固定即以其与从动锥齿轮29的配合限位实现，简化了结构，且性能可靠。蜗轮8因只需摆动一定角度，故只需加工为不完全蜗轮8形式。

从动锥齿轮29和蜗杆27通过A型键29直接相连。因为切向向心加载比切向离心卸载时所需驱动力大，故蜗杆27所受蜗轮8沿蜗杆27轴向的反作用力，向心加载时比离心卸载时大。而从动锥齿轮29总受到沿自身轴向指向蜗杆27的力，故为使蜗杆27受力更为合理，当采用常用的右旋蜗杆的情况下，沿从锥齿轮向蜗杆27看去的方向，蜗杆27应为逆时针转动。基于蜗杆27受力状态，蜗杆27两端均采用石墨润滑青铜基滑动轴承38，可使结构紧凑、可靠性更高，更适应空间高低温交变的真空环境。为便于调整蜗杆27两端滑动轴承38的松紧程度，采用3个长螺钉21将两蜗杆27轴承支座23、24沿蜗杆27轴向连接。蜗杆组件为切向加载传动机构1的薄弱环节，为提高螺纹连接的可靠性，其中一个蜗杆轴承支承座24上的通孔为螺纹孔。在调试好蜗杆27两端滑动轴承的松紧程度后，在3个连接螺钉21末端侧各加1个螺母，并涂金属粘结胶形成局部力闭环防松和永久防松的双重防松结构。待蜗轮8、蜗杆27调试好位置及间隙后，蜗杆组件采用螺钉与安装底板26固定，而后配作蜗杆27轴承支承座23、24与安装底板26上的销孔。采用内螺纹圆柱销将蜗杆组件定位于安装底板26上，防止蜗杆组件在螺纹紧固径向间隙范围内沿安装底板26产生微小位移，保证蜗杆传动精度。

3.两传动链的解耦设计

蜗杆27驱动蜗轮8时，蜗杆组件及其驱动电机32沿蜗轮8周向均不可移动，并且切向加载传动机构1可随法向脱附传动机构2与切向加载传动机构1上的共用零件-凸轮拉板9沿装置中心轴6轴线移动，以满足在黏附单元脱附后折任意位置进行与黏附单元脱附后折解耦的黏附单元向心加载运动。为满足此要求，采用导向轴30配合石墨润滑青铜衬套39进行对切向加载传动机构1的周向限位，如此也可实现切向加载传动机构1随法向脱附传动机构2上凸轮拉板9沿装置中心轴6轴线的移动。两种运动互不干涉，可组成四种组合运动。为使穿过凸轮拉板9将蜗杆组件及其驱动电机的安装底板26与凸轮拉板9沿蜗轮8轴向限制在一起的连接螺钉12不干涉切向向心加载时凸轮拉板9的转动，在凸轮拉板9上的连接螺钉12所在的径向位置开一圆弧通孔11。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，其特征在于，包括：切向加载传动机构和法向脱附传动机构，其中，

切向加载传动机构，用于实现向心加载、离心卸载传动功能，所述切向加载传动机构采用锥齿轮副使切向加载传动机构折弯布置，将切向加载传动机构的切向加载电机收拢到了装置内部，所述切向加载传动机构的切向加载电机按如图4中箭头方向B旋转，通过锥齿轮副、蜗轮蜗杆减速机及键驱动凸轮拉板绕黏附装置的中心轴按如图4中箭头方向A转动，继而通过凸轮拉板上6个凸轮槽，分别驱动6个黏附单元上的6个传动螺栓对黏附单元进行同时且进一步增力的向心驱动，实现对黏附单元的切向向心加载；

所述法向脱附传动机构采用梯形丝杠与对称布置且反向受载时处于死点位置的四杆增力机构组成的二级增力机构，所述丝杠借助四杆增力机构对角上的两铰链悬挂于四杆增力机构的中间高度，所述二级增力机构的输出杆沿所述黏附装置中心轴的轴线方向拉动装置内组合体，带动其上的凸轮拉板继而拉动6个传动螺栓，驱动6个黏附单元同时脱附后折或复位运动。

2.如权利要求1所述的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，其特征在于，所述二级增力机构的输出杆位于蜗轮与凸轮拉板之间，所述二级增力机构的输出杆、蜗轮与凸轮拉板三者组成的三联件，通过所述凸轮拉板的中心孔与黏附装置的中心轴形成圆柱配合，所述凸轮拉板可沿黏附装置中心轴轴线移动和转动。

3.如权利要求2所述的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，其特征在于，还包括设置于所述凸轮拉板末端的薄型螺母，采用所述凸轮拉板末端的薄型螺母限制所述三联件沿其公共轴线方向的相对移动，所述薄型螺母用螺纹粘结剂与凸轮拉板末端外螺纹锁死。

4.如权利要求所述的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，其特征在于，所述二级增力机构的输出杆以间隙配合套于所述凸轮拉板的一个轴颈上，使两者可自由相对转动。

5.如权利要求2所述的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，其特征在于，还包括蜗轮所述蜗轮与凸轮拉板通过所述凸轮拉板的轴颈上近末端的A型键进行周向固定连接。

6.如权利要求2所述的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，其特征在于，所述法向脱附驱动电机的安装板上设置两辅助支承板，两辅助支承板到所述法向脱附驱动电机的距离均为0.5mm，在两辅助支承板上各钻一螺纹孔，两辅助支承板的法向脱附驱动电机异侧各拧有一紧定螺钉至接触法向脱附驱动电机，采用钢丝通过辅助支承板穿线孔在所述法向脱附驱动电机的中段将法向脱附驱动电机3捆扎于辅助支承板上，所述钢丝用铝制塑性夹头进行打结。

7.如权利要求2所述的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，其特征在于，所述凸轮拉板采用铝青铜材质。

8.如权利要求2所述的二自由度解耦的空间黏附爪传动装置，其特征在于，所述凸轮拉板上的连接螺钉所处的径向距离上开有一圆弧通孔；所述圆弧通孔圆心角大于凸轮拉板在切向加卸载时的转动角度。