CN110525690A - 一种转移坡道间距可控的双向星球车转移机构 - Google Patents
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- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
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Abstract
本发明公开了一种转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,包括:展开导轮和两条坡道,两条所述坡道分别通过所述展开导轮对称布置在着陆平台的横向两侧,还包括两个限距模块,两个所述限距模块布置在着陆平台纵向两端,每个所述限距模块的两端分别与对应端的所述坡道连接,且所述限距模块与所述坡道活动连接;令限距模块平行于着陆平台纵向的方向为X向、平行于着陆平台横向的方向为Z向,垂直于着陆平台的方向为Y向,所述活动连接限制每个限距模块只具备X向和Y向的转动自由度,用于实时调整两条所述坡道展开端的实际间距始终与其处于水平时的横向间距相同且避免所述坡道悬空。
Description
技术领域
本发明涉及航天器技术领域,具体涉及一种转移坡道间距可控的双向星球车转移机构。
背景技术
星球着陆巡视任务中,为使得星球车在着陆后顺利转移至星球表面,星球车一般需设计专用的转移机构,着陆后展开至星球表面进而形成转移坡道,用于星球车的安全转移。
2013年中国发射了嫦娥三号探测器,向月面投送了玉兔号月球车。着陆器软着陆后,转移机构展开,形成了一个供月球车转移的单向通道,最终实现了月球车的顺利转移。针对火星等深空探测任务,面临未知的星球环境,为更加可靠的顺利实现星球车转移,转移机构应尽量提供更多方向的转移坡道,以保证星球车安全转移、提高转移任务的可靠性。
由于星球着陆地形的复杂性,着陆后面临着斜坡地形、地面凹坑或凸起等情况,转移坡道展开后很可能落在斜坡/凹坑/凸起上,因为两条坡道始终有一端搭载在着陆平台上,将造成两条转移坡道间存在空间异面角,进而导致两条坡道落地端的横向间距变化,使得星球车转移过程的行驶路径与转移坡道之间产生偏斜,当转移坡道间距变化值超出星球车适应能力后,会带来多种安全隐患:如转移坡道间距过大会造成星球车卡滞在坡道上无法前进或者转移坡道间距过小会造成星球车越出转移坡道的范围而发生倾覆等,这将严重威胁星球车转移的安全性。对此,要求转移坡道应具有较强地形适应能力,使两条转移坡道在异面等条件下都能顺利展开至地面,转移坡道间距可控,而现有技术中目前对转移坡道间距可控的转移坡道装置研究较少。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,着陆展开后能够适应性调整转移坡道的两条坡道的相对位置以适应不同地形条件。
本发明通过以下技术方案实现:
一种转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,包括:展开导轮和两条坡道,两条所述坡道分别通过所述展开导轮对称布置在着陆平台的横向两侧,还包括两个限距模块,两个所述限距模块布置在着陆平台纵向两端,每个所述限距模块的两端分别与对应端的所述坡道连接,且所述限距模块与所述坡道活动连接;令限距模块平行于着陆平台纵向的方向为X向、平行于着陆平台横向的方向为Z向,垂直于着陆平台的方向为Y向,所述活动连接限制每个限距模块只具备X向和Y向的转动自由度,用于实时调整两条所述坡道展开端的实际间距始终与其处于水平时的横向间距相同且避免所述坡道悬空。
作为一种优选方案,所述限距模块包括限距杆、接头A和接头B;所述限距杆两端分别连接有接头A和接头B;其中,所述接头A为球形接头,所述接头B包括球形接头及与球形接头一体成型的两个限位块,两个限位块平行,用于防止限距杆绕Z向转动。
作为一种优选方案,所述限距杆为拱形杆。
作为一种优选方案,所述限距模块还包括压紧臂,所述限距杆的两端分别分出一个分支,两端的分支各连接一个所述压紧臂,每个压紧臂的端部设置一个安装接口,为所述限距模块提供对外压紧接口。
作为一种优选方案,所述坡道包括承力梁、连接支架、挡板、扭簧A和中轴;所述连接支架一端与承力梁纵向内侧铆接,另一端设置圆柱形盲孔,圆柱形盲孔的周向上开设一个开口朝向所述限距杆且与圆柱形盲孔连通的径向开口,使所述接头A或接头B位于圆柱形盲孔内,且能够沿圆柱形盲孔轴向滑动;所述连接支架的圆柱形盲孔的轴向开口端安装有通过扭簧A预紧的挡板;挡板为L型角盒状,其竖直段挡住圆柱形盲孔的轴向开口,其水平段和连接支架分别与中轴销接后通过销钉固定,当限距模块对挡板的作用力小于或等于扭簧A的预紧力时,挡板为限距模块的X向运动限位,当限距模块对挡板的作用力大于扭簧A的预紧力时,限距模块的接头A和接头B可以从连接支架的圆柱形盲孔中脱出,从而实现限距模块和坡道的分离。
作为一种优选方案,还包括限位座,四个所述限位座分别安装在着陆平台上与每个所述限距模块的两端端部对应位置处,所述限距模块两端与限位座滑动配合,用于为所述限距模块的X向运动限位。
作为一种优选方案,所述限距模块还包括限位柱,所述限位柱固定在所述压紧臂上;所述限位座上开设三面开口的矩形凹槽,其中,矩形凹槽的两相对开口沿Z向,分别记为第一开口和第二开口,用于使所述限位柱进入所述限位座内部;另一开口的开口方向分别垂直于第一开口和第二开口,记为第三开口,位于着陆平台两端的限位座的第三开口相背,均沿X向;所述限位柱沿Z向伸入限位座上的矩形凹槽,沿X向与矩形凹槽滑动配合。
作为一种优选方案,所述坡道还包括护栏和护栏支架,两个所述护栏通过两对以上护栏支架对称设置在承力梁横向两侧,两个护栏均平行于所述承力梁。
作为一种优选方案,还包括摆转机构,四个所述摆转机构分别布置在每个所述坡道两端端部对应的着陆平台上,分别为所述坡道向下摆转提供限位和解锁作用。
作为一种优选方案,所述摆转机构包括安装法兰、摆转架、锁钩、摆转导轮、解锁螺钉、连杆和曲柄;所述安装法兰的一端与着陆平台通过螺钉连接,另一端通过摆转轴与摆转架的一端连接;两组所述摆转导轮通过螺钉安装在摆转架安装面的上端面的两端,作为坡道的X向的滑动通道且限制坡道在Y向移动的自由度;所述锁钩的中部、连杆的一端和所述摆转架的中部通过锁钩轴销接,使锁钩和连杆绕锁钩轴的轴向转动;连杆的另一端和曲柄的一端通过连杆轴销接,使连杆和曲柄绕连杆轴的轴向转动;曲柄的另一端和安装法兰通过曲柄轴销接,使曲柄绕曲柄轴的轴向转动;锁钩轴上安装有扭簧B,用于保持锁钩沿X向的位置姿态;所述锁钩的两端分别为钩端和杆端,钩端位于摆转架的安装面之上,杆端位于摆转架的安装面之下;所述解锁螺钉螺纹连接在锁钩的杆端,并与连杆抵触,扭簧C安装在连杆轴的外圆周面上,以确保摆转机构未解锁时连杆及曲柄保持共线的位置状态,扭簧C的预紧扭矩使连杆及曲柄仅能单向转动,且转动方向与扭簧C的预紧扭矩方向相反;坡道上还设置解锁支架,解锁支架铆接在两个承力梁相对面的端部,用于解除摆转机构的锁定状态,当所述坡道向某一方向展开至所述坡道展开方向后端的解锁支架触发锁钩的钩端并克服所述扭簧B的预紧力时,锁钩发生转动,锁钩杆端的解锁螺钉推动连杆向扭簧C预紧扭矩的反方向转动,摆转机构解锁下摆,带动坡道随之摆转到位。
有益效果:
(1)本发明的转移机构能够实现两条坡道间距可控的双向展开,限距模块能够多自由度转动,两条坡道间距始终被限距模块限定在设定范围内,使得坡道能够适应斜坡地形、地面凹坑或石块凸起等恶劣地形条件。
(2)本发明的限距模块与坡道可分离式连接,坡道展开方向前方的限距模块会与坡道共同运动进而发挥限距作用,坡道展开方向后方的限距模块与转移坡道自动分离,既能实现两条坡道的可靠限距,又有利于着陆平台上的设备布局和空间利用,尤其是对于将星球车布置在着陆平台中间时展开方向后方的限距模块与星球车运动干涉的情况,解决了坡道装置无法展开的问题。
(3)本发明的限距模块一端为球形接头,另一端为球形接头加限位块,使得限距模块既可与坡道发生小幅滑动,又可实现两自由度转动,能够适应两条坡道展开过程的运动行程差值,解决了坡道与限距模块间相互拉扯甚至导致展开卡滞的问题,可以保证坡道平稳展开。
(4)本发明坡道末端设置摆转机构,坡道展开过程中,摆转机构可为坡道始终提供至少两点的滑动支撑,使得坡道的展开运动不会卡滞,坡道未触发摆转机构的锁钩前,摆转机构限制坡道始终处于水平状态,可将坡道完全展开至着陆平台外,坡道触发摆转机构解锁后,坡道随摆转机构摆转到位后在着陆平台上无残留长度,着陆平台至坡道过渡平顺,有利于星球车的顺利驶离。
(5)本发明的摆转机构解锁后,锁钩与解锁支架的配合,可以对坡道进行限位,起到防止坡道过度下滑的作用。
(6)本发明的坡道承力梁为抗扭转、抗弯构型的矩形梁,既可承受星球车引起的弯矩载荷,又能承受星球车行驶路径偏离理想路径所引起的侧向扭矩载荷,承载能力强。
(7)本发明的坡道双侧设有护栏,对星球车行驶的导向能力强,护栏为挤压金属圆管,加工简易,刚度性能好,承受星球车载荷能力强。
附图说明
图1为本发明转移坡道间距可控的双向星球车转移机构的结构示意图。
图2为本发明中限距模块组成示意图。
图3为本发明中单条坡道的组成示意图及其端部局部放大图。
图4为本发明中限距模块局部放大图。
图5为本发明中限距模块局部剖面图。
图6为现有技术中一种典型抗扭转、抗弯的坡道承力梁的截面构型示意图。
图7为本发明中限距模块的球缺形接头运动的示意图,(a)为限距模块的球缺形接头限制限距模块绕XZ向翻转的极限状态示意图;(b)为球缺形接头沿X向Z滑动配合示意图;(c)为限距模块的球缺形接头沿X向Z转动的示意图;(d)为限距模块的球缺形接头沿Y向转动的示意图。
图8为本发明中限距模块的限位柱与着陆平台的限位座的连接示意图。
图9为本发明中摆转机构组成示意图。
图10为本发明中摆转机构解锁后的摆转示意图。
图11为本发明中单条坡道展开过程俯视图。
图12为本发明中坡道展开末期侧视图。
图13为本发明中摆转机构解锁后坡道摆转到位示意图。
图14为星球车布置在本发明的着陆平台中间的示意图。
图15为本发明中坡道向一侧展开后另一侧坡道上的限距模块的脱离示意图。
其中,100-展开导轮,200-坡道,201-承力梁,202-护栏,203-护栏支架,204-连接支架,205-解锁支架,206-挡板,207-扭簧A,208-中轴,209-销钉209,300-限距模块,301-拱形杆,302-接头A,303-接头B,304-压紧臂,305-限位柱,400-摆转机构,500-限位座,1-安装法兰,2-摆转架,3-锁钩,4-摆转导轮,5-扭簧B,6-解锁螺钉,7-连杆,8-扭簧C,9-曲柄,10-曲柄轴,11-连杆轴,12-摆转轴,13-锁钩轴
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
本实施例提供了一种转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,着陆展开后能够适应性调整转移坡道的两条坡道的相对位置以适应不同地形条件。
如图1所示,该转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,包括两对以上展开导轮100(一对展开导轮100包含两个展开导轮100)、两条坡道200和两个限距模块300;令沿星球车的车头和车尾的方向为着陆平台的纵向,其左右为着陆平台的横向,每对展开导轮100对称固定在着陆平台的横向两侧,两条坡道200分别布置在横向两侧的展开导轮100上,每条坡道200通过两个以上展开导轮100沿着陆平台的纵向前后滑动,进而实现坡道200在着陆平台上双向展开,展开导轮100用于为坡道200提供展开约束及展开路径;两个限距模块300布置在着陆平台纵向两端,分别与两条坡道200首尾相连形成矩形框架结构,每个限距模块300的两端与两条坡道200均为活动连接。为方便描述,建立如下笛卡尔坐标系,令着陆平台的纵向为X向、着陆平台的横向为Z向,垂直于着陆平台的方向为Y向,该活动连接限制每个限距模块300相对坡道200只具备绕X向和Y向转动的自由度,用于限距模块300绕X向和/或Y向转动,实时调整两条坡道200展开端的实际间距始终与其处于水平时的横向间距相同,避免坡道200悬空。
进一步的,如图2所示,限距模块300包括拱形杆301、接头A302、接头B303、压紧臂304、限位柱305;拱形杆301由三个以上金属管材依次固定铆接为拱形结构,采用拱形结构能够防止两条坡道200之间有凸起时限距模块300被悬空,拱形杆301的两端分别分出两个分支,其一端的两个分支分别与接头A302和一个压紧臂304连接,另一端的两个分支分别与接头B303和另一个压紧臂304连接,接头A302和接头B303与拱形杆301之间的连接均为螺纹连接或粘接;拱形杆301和两个压紧臂304之间分别铆接,每个压紧臂304的端部设置一个安装接口,为限距模块300提供对外的压紧接口,用于地面发射、运输过程中将限距模块300的两端牢牢固定;每个压紧臂304上通过螺纹连接两个以上限位柱305,限位柱305用于与限位座500滑动配合实现限距模块300沿X向运动的限位功能;其中,接头A302为球形接头,接头B303为球形接头的变形,即在球形接头上设置有与球形接头一体成型的两个限位块,两个限位块平行,两个限位块用于防止拱形杆301绕Z向转动。
进一步的,该转移坡道间距可控的双向星球车转移机构还包括四个限位座500,四个限位座500分别通过螺纹连接安装在着陆平台上与每个限距模块300的两端端部对应的位置处,用于和限位柱305配合为限距模块300沿X向运动限位。
进一步的,如图8所示,限位座500上开设三面开口的矩形凹槽,其中,矩形凹槽的两相对开口沿Z向,分别记为第一开口和第二开口,用于使限位柱305进入限位座500内部;另一开口的开口方向分别垂直于第一开口和第二开口,记为第三开口,位于着陆平台纵向两端的限位座500的第三开口均沿X向,但开口方向相背,限位柱305沿Z向伸入矩形凹槽,沿X向和矩形凹槽滑动配合。
进一步的,如图3、4、5和6所示,坡道200包括承力梁201、护栏202、护栏支架203、连接支架204、挡板206、扭簧A207、中轴208及销钉209;承力梁201选用抗扭转、抗弯构型的矩形梁,既可承受星球车引起的弯矩载荷,又能承受星球车行驶路径偏离理想路径所引起的侧向扭矩载荷;连接支架204用于实现限距模块300和坡道200的连接,其一端与承力梁201横向内侧铆接,另一端设置圆柱形盲孔(其孔轴线沿纵向),圆柱形盲孔的周向上开设一个开口朝向限距模块300且与圆柱形盲孔连通的径向开口,使接头A302或接头B303位于圆柱形盲孔内,且能够沿圆柱形盲孔轴向滑动;连接支架204的圆柱形盲孔轴向开口端安装有通过扭簧A207预紧的挡板206,当限距模块300对挡板206的作用力小于或等于扭簧A207的预紧力时,挡板206为限距模块300的X向运动限位,当限距模块300对挡板206的作用力大于扭簧A207的预紧力时,限距模块300的接头A302和接头B303可以从连接支架204的圆柱形盲孔中脱出,从而实现限距模块300和坡道200的分离;挡板206为L型角盒状,其竖直段挡住圆柱形盲孔的轴向开口,其水平段设置两个与水平段垂直的耳片A,每个耳片A上开设内孔,两个耳片A的内孔轴线处于一条直线上,其内孔与中轴208轴孔配合,连接支架204上设置耳片B,耳片B上开设内孔,与中轴208轴孔配合,挡板206的耳片A通过中轴208套装在连接支架204的耳片B上;扭簧A207套装在两个耳片A之间的中轴208外周,其扭簧臂压在挡板206上从而对挡板206施加预紧力;中轴208一端为轴帽端,另一端为轴杆,中轴208的轴杆依次穿过连接支架204的耳片B、挡板206的一个耳片A、扭簧A207和挡板206的另一个耳片A,中轴208的轴帽抵触在连接支架204上,中轴208轴杆的端部由销钉209轴向固定。两个护栏202通过两对以上护栏支架203对称设置在承力梁201横向两侧,两个护栏202均平行于承力梁201。
如图7和8所示,接头A302和接头B303分别安装在对应连接支架204的圆柱形盲孔内;接头B303上的两个限位块与连接支架204的圆柱形盲孔相配合,限制了限距模块300绕Z向转动的自由度,而只能绕X向和Y向转动,该设计可全程保持限距模块300的姿态稳定性;接头A302和接头B303还可沿连接支架204上圆柱形盲孔轴向的垂直方向(即Z向)滑动,从而能够适应两条坡道展开过程中运动行程偏差,对两条坡道200的横向间距进行补偿;在连接支架204圆柱形盲孔的轴向开口处,设置了扭簧A207预紧的挡板206以避免限距模块300的接头A302/接头B303任意脱离,对限距模块的接头A302/接头B303进行压紧限位,仅当限距模块300的接头A302/接头B303对挡板206的作用力超过扭簧A207的预紧力后,挡板206逐渐打开,该侧的接头A302/接头B303方能从连接支架204的圆柱形盲孔中滑出。
进一步的,该转移坡道间距可控的双向星球车转移机构还包括四个摆转机构400,四个摆转机构400分别布置在每个坡道200两端端部对应的着陆平台上,分别为坡道200向下的摆转提供限位和解锁作用;如图9所示,摆转机构400包括安装法兰1、摆转架2、锁钩3、摆转导轮4、解锁螺钉6、连杆7和曲柄9;安装法兰1的一端与着陆平台通过螺钉连接,另一端通过摆转轴12与摆转架2的一端销接,摆转架2能够绕摆转轴12的轴线转动;两组摆转导轮4通过螺钉安装在摆转架2安装面(摆转架2的上端面为安装面)的两端,作为坡道200的X向的滑动通道且限制坡道200在Y向移动的自由度;锁钩3的中部和连杆7的一端分别开设通孔A和通孔B,摆转架2的中部设置耳片C,耳片C上设置通孔C,锁钩轴13分别与通孔A、通孔B和通孔C轴孔配合将锁钩3的中部、连杆7的一端和摆转架2的中部销接,使锁钩3和连杆7可绕锁钩轴13的轴向转动,连杆7的另一端和曲柄9的一端通过连杆轴11销接,使连杆7和曲柄9可绕连杆轴11的轴向转动,曲柄9的另一端和安装法兰1通过曲柄轴10销接,使曲柄9可绕曲柄轴10的轴向转动;锁钩轴13上安装有扭簧B5,用于提供预紧力以保持锁钩3沿X向的位置姿态,以确保锁钩3在展开过程中不发生沿X向的姿态偏转;锁钩3的两端分别为钩端和杆端,钩端位于摆转架2的安装面之上,杆端位于摆转架2的安装面之下;解锁螺钉6螺纹连接在锁钩3的杆端,并与连杆7抵触,扭簧C8安装在连杆轴11的外圆周面上,以确保摆转机构400未解锁时连杆7及曲柄9保持共线的位置状态,由于扭簧C8的预紧扭矩作用,连杆7及曲柄9仅能单向转动,且转动方向与扭簧C8的预紧扭矩方向相反。
坡道200上还设置解锁支架205,解锁支架205通过铆接安装在两个承力梁201相对面的端部,用于解除摆转机构400的锁定状态,初始时,坡道200展开方向前端的解锁支架205处于锁钩3之前;如图10-13所示,当坡道200向某一方向展开至坡道200展开方向后端的解锁支架205触发锁钩3的钩端并克服所述扭簧B5的预紧力时,锁钩3发生转动,锁钩3杆端的解锁螺钉6推动连杆7向扭簧C8预紧扭矩的反方向转动,摆转机构400解锁下摆,带动坡道200随之摆转到位。
具体地:当两条坡道200摆转到位后末端落点的高度存在差异导致两条坡道200之间存在异面角时,两条坡道200末端的落点之间的实际距离将大于其处于水平状态时的横向距离,此时,限距模块300的接头B303所在端绕X向和/或Y向转动,带动限距模块300实时适应异面角,保证两条坡道200末端落点的间距始终可控为两条坡道200处于水平状态时的横向距离,满足星球车驶离需求,能够适应不同地形条件。如图14和15所示,当星球车位于着陆平台中间位置时,坡道200开始展开后,位于展开方向前方的限距模块300,在对应的连接支架204带动下随坡道200共同运动,并且运动方向与展开方向的限位座500的开口方向相同,其上的限位柱305从限位座500的凹槽中滑出,而扭簧A207施加于挡板206的预紧力方向和展开方向一致,限距模块300的接头A302和接头B303始终在挡板206、扭簧A207预紧力作用下保持在连接支架204的圆柱形盲孔内,从而与坡道200保持连接;位于展开方向后方的限距模块300的运动方向与该方向的限位座开口方向相反,其限位柱305被着陆平台限位座500阻挡,不能从限位座500的凹槽中滑出,限距模块300将不能随坡道200向展开方向运动,而此端扭簧A07施加于挡板206的预紧力方向和展开方向相反,坡道200上与限距模块300配合的连接支架204、挡板206仍随坡道200共同运动,由此限距模块300的接头A302和接头B303与挡板206逐渐相接触、挤压,二者间产生相互作用力,随着坡道200的进一步展开,当挡板206与限距模块的接头A302和接头B303之间的作用力逐渐增大直至克服扭簧A207的预紧力,挡板206逐步张开,接头302/303与连接支架204脱离,从而实现了限距模块300与坡道200的分离,即坡道200展开方向前方的限距模块300与坡道200共同运动,而后方的限距模块300自动与坡道200脱离。
综上所述,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,包括:展开导轮(100)和两条坡道(200),两条所述坡道(200)分别通过所述展开导轮(100)对称布置在着陆平台的横向两侧,其特征在于,还包括两个限距模块(300),两个所述限距模块(300)布置在着陆平台纵向两端,每个所述限距模块(300)的两端分别与对应端的所述坡道(200)连接,且所述限距模块(300)与所述坡道(200)活动连接;令限距模块(300)平行于着陆平台纵向的方向为X向、平行于着陆平台横向的方向为Z向,垂直于着陆平台的方向为Y向,所述活动连接限制每个限距模块(300)只具备绕X向和Y向转动的自由度,用于实时调整两条所述坡道(200)展开端的横向间距,使两条所述坡道(200)展开端的实际横向间距与其处于水平时的横向间距相同。
2.如权利要求1所述的转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,其特征在于,所述限距模块(300)包括限距杆、接头A(302)和接头B(303);所述限距杆两端分别连接有接头A(302)和接头B(303);其中,所述接头A(302)为球形接头,所述接头B(303)包括球形接头及与球形接头一体成型的两个限位块,两个限位块平行,用于防止限距杆绕Z向转动。
3.如权利要求2所述的转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,其特征在于,所述坡道(200)包括承力梁(201)、连接支架(204)、挡板(206)、扭簧A(207)和中轴(208);所述连接支架(204)一端与承力梁(201)纵向内侧铆接,另一端设置圆柱形盲孔,圆柱形盲孔的周向上开设一个开口朝向所述限距杆且与圆柱形盲孔连通的径向开口,使所述接头A(302)或接头B(303)位于圆柱形盲孔内,且能够沿圆柱形盲孔轴向滑动;所述连接支架(204)的圆柱形盲孔的轴向开口端安装有通过扭簧A(207)预紧的挡板(206);挡板(206)为L型角盒状,其竖直段挡住圆柱形盲孔的轴向开口,其水平段和连接支架(204)分别与中轴(208)销接后通过销钉(209)固定,当限距模块(300)对挡板(206)的作用力小于或等于扭簧A(207)的预紧力时,挡板(206)为限距模块(300)的X向运动限位,当限距模块(300)对挡板(206)的作用力大于扭簧A(207)的预紧力时,限距模块(300)的接头A(302)和接头B(303)可以从连接支架(204)的圆柱形盲孔中脱出,从而实现限距模块(300)和坡道(200)的分离。
4.如权利要求2或3所述的转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,其特征在于,所述限距杆为拱形杆(301)。
5.如权利要求2或3所述的转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,其特征在于,所述限距模块(300)还包括压紧臂(304),所述限距杆的两端分别分出一个分支,两端的分支各连接一个所述压紧臂(304),每个压紧臂(304)的端部设置一个安装接口,为所述限距模块(300)提供对外压紧接口。
6.如权利要求5所述的转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,其特征在于,还包括限位座(500)和限位柱(305),四个所述限位座(500)分别安装在着陆平台上与每个所述限距模块(300)的两端端部对应位置处,所述限距模块(300)两端与限位座(500)滑动配合,用于为所述限距模块(300)的X向运动限位;
所述限位柱(305)固定在所述压紧臂(304)上;所述限位座(500)上开设三面开口的矩形凹槽,其中,矩形凹槽的两相对开口沿Z向,分别记为第一开口和第二开口,用于使所述限位柱(305)进入所述限位座(500)内部;另一开口的开口方向分别垂直于第一开口和第二开口,记为第三开口,位于着陆平台两端的限位座(500)的第三开口相背,均沿X向;所述限位柱(305)沿Z向伸入限位座(500)上的矩形凹槽,沿X向与矩形凹槽滑动配合。
7.如权利要求3所述的转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,其特征在于,所述坡道(200)还包括护栏(202)和护栏支架(203),两个所述护栏(202)通过两对以上护栏支架(203)对称设置在承力梁(201)横向两侧,两个护栏(202)均平行于所述承力梁(201)。
8.如权利要求1所述的转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,其特征在于,还包括摆转机构(400),四个所述摆转机构(400)分别布置在每个所述坡道(200)两端端部对应的着陆平台上,分别为所述坡道(200)向下摆转提供限位和解锁作用。
9.如权利要求8所述的转移坡道间距可控的双向星球车转移机构,其特征在于,所述摆转机构(400)包括安装法兰(1)、摆转架(2)、锁钩(3)、摆转导轮(4)、解锁螺钉(6)、连杆(7)和曲柄(9);所述安装法兰(1)的一端与着陆平台固接,另一端通过摆转轴(12)与摆转架(2)的一端连接;两组所述摆转导轮(4)固定安装在摆转架(2)安装面的上端面的两端,作为坡道(200)的X向的滑动通道且限制坡道(200)在Y向移动的自由度;所述锁钩(3)的中部、连杆(7)的一端和所述摆转架(2)的中部通过锁钩轴(13)销接,使锁钩(3)和连杆(7)绕锁钩轴(13)的轴向转动;连杆(7)的另一端和曲柄(9)的一端通过连杆轴(11)销接,使连杆(7)和曲柄(9)绕连杆轴(11)的轴向转动;曲柄(9)的另一端和安装法兰(1)通过曲柄轴(10)销接,使曲柄(9)绕曲柄轴(10)的轴向转动;锁钩轴(13)上安装有扭簧B(5),用于保持锁钩(3)沿X向的位置姿态;所述锁钩(3)的两端分别为钩端和杆端,钩端位于摆转架(2)的安装面之上,杆端位于摆转架(2)的安装面之下;所述解锁螺钉(6)螺纹连接在锁钩(3)的杆端,并与连杆(7)抵触,扭簧C(8)安装在连杆轴(11)的外圆周面上,用于确保摆转机构(400)未解锁时连杆(7)及曲柄(9)保持共线的位置状态,扭簧C(8)的预紧扭矩使连杆(7)及曲柄(9)仅能单向转动,且转动方向与扭簧C(8)的预紧扭矩方向相反;坡道(200)上还设置解锁支架(205),解锁支架(205)铆接在两个承力梁(201)相对面的端部,用于解除摆转机构(400)的锁定状态,当所述坡道(200)向某一方向展开至所述坡道(200)展开方向后端的解锁支架(205)触发锁钩(3)的钩端并克服所述扭簧B(5)的预紧力时,锁钩(3)发生转动,锁钩(3)杆端的解锁螺钉(6)推动连杆(7)向扭簧C(8)预紧扭矩的反方向转动,摆转机构(400)解锁下摆,带动坡道(200)随之摆转到位。
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CN107097976A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-08-29 | 哈尔滨工业大学 | 一种可解锁摆转支撑座及具有该组件的星球车转移坡道 |
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