CN113104240B - 一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法 - Google Patents

一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113104240B
CN113104240B CN202110205310.7A CN202110205310A CN113104240B CN 113104240 B CN113104240 B CN 113104240B CN 202110205310 A CN202110205310 A CN 202110205310A CN 113104240 B CN113104240 B CN 113104240B
Authority
CN
China
Prior art keywords
slide rail
connecting rod
transferred
limiting slide
articles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110205310.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113104240A (zh
Inventor
黄�俊
张正峰
邢立坤
逯运通
何秋鹏
张旭辉
庞彧
舒燕
于杭健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Original Assignee
Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Spacecraft System Engineering filed Critical Beijing Institute of Spacecraft System Engineering
Priority to CN202110205310.7A priority Critical patent/CN113104240B/zh
Publication of CN113104240A publication Critical patent/CN113104240A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113104240B publication Critical patent/CN113104240B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00—Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/66—Arrangements or adaptations of apparatus or instruments, not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G4/00—Tools specially adapted for use in space

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Special Conveying (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法，包括连杆、第一限位滑轨、第二限位滑轨、抓捕机构及电机；连杆一端与抓捕机构固定连接，另一端限位在第二限位滑轨内，并沿第二限位滑轨移动；连杆中部设有电机，用于驱动连杆转动；电机限位在第一限位滑轨内，并带动连杆沿第一滑轨移动；第一限位滑轨和第二限位滑轨的轨迹曲线按照被转移物品的设定移动轨迹进行设计；被转移物品上设有抓捕点，连杆通过抓捕机构捕获所述抓捕点，在电机带动下按照设定移动轨迹转移。本发明结构简单，能够在空间进行物品可靠转移。

Description

一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法
技术领域
本发明涉及航空航天领域，具体涉及一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法。
背景技术
随着航天技术的发展，越来越多的复杂航天任务被提出，在空间自动进行物品转移一直是一个难点。
目前关于空间物品转移有一种物品转移方法，其配置高压气体系统，主要通过高压气流推动物品，以达到转移目的。但该方法进行物品转移不可控，可靠性不高，且在遭遇转移通道不通畅时，无法及时进行调整。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法，结构简单，能够在空间进行物品可靠转移。
本发明采用的技术方案如下：
一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置，包括连杆、第一限位滑轨、第二限位滑轨、抓捕机构及电机；
所述连杆一端与抓捕机构固定连接，另一端限位在第二限位滑轨内，并沿第二限位滑轨移动；所述连杆中部设有电机，用于驱动连杆转动；所述电机限位在第一限位滑轨内，并带动连杆沿第一滑轨移动；
所述第一限位滑轨和第二限位滑轨的轨迹曲线按照被转移物品的设定移动轨迹进行设计；所述被转移物品上设有抓捕点，所述连杆通过抓捕机构捕获所述抓捕点，在电机带动下按照设定移动轨迹转移。
进一步地，当所述设定移动轨迹为水平直线，则第一限位滑轨的轨迹曲线为竖直直线，第二限位滑轨的轨迹曲线为椭圆弧线。
进一步地，所述被转移物品上设有三个抓捕点，分别设置在被转移物品的左侧、中间和右侧；被转移物品沿水平直线由左向右移动时，依次捕获右侧、中间和左侧的抓捕点。
一种适用于航天器在轨进行物品转移的方法，采用上述的装置，连杆一端通过抓捕机构捕获被转移物品上的抓捕点，连杆在电机带动下转动，同时电机沿第一滑轨移动，连杆另一端沿第二滑轨移动，被转移物品按照设定移动轨迹转移；转移过程中，若出现卡滞，通过电机改变连杆转动方向，待被转移物品的移动通道通畅后再进行转移。
进一步地，当所述设定移动轨迹为水平直线，被转移物品沿水平直线由左向右移动时，抓捕机构依次捕获被转移物品上右侧、中间和左侧的抓捕点；同时电机沿竖直方向移动，连杆另一端沿椭圆弧线移动。
有益效果：
本发明采用连杆机构进行物品转移，其特点是无需配置高压气体系统、结构组成简单、系统重量轻、可靠性高，而且转移速度和方向可以根据在轨情况灵活调整，在遇到转移通道不通畅时，可以暂停转移或反向移动物品，待通道调整畅通后再重新进行转移，挺高了整个系统的鲁棒性，确保物品转移任务能顺利完成。
附图说明
图1为本发明装置组成示意图。
图2为转移初始位置示意图。
图3为转移中间过程示意图1。
图4为转移中间过程示意图2。
图5为转移中间过程示意图3。
图6为转移中间过程示意图4。
图7为转移最终位置示意图。
其中，1-被转移物品，2-设定移动轨迹，3-抓捕点，4-连杆，5-电机，6-第一限位滑轨，7-第二限位滑轨，8-连杆端部限位点。
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。
本发明提供了一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置，如图1所示，包括连杆4、第一限位滑轨6、第二限位滑轨7、抓捕机构及电机5。
连杆4一端与抓捕机构固定连接，另一端的连杆端部限位点8限位在第二限位滑轨7内，并沿第二限位滑轨7移动；连杆4中部设有电机5，用于驱动连杆4转动；电机5限位在第一限位滑轨6内，并带动连杆4沿第一滑轨移动。
第一限位滑轨6和第二限位滑轨7的轨迹曲线按照被转移物品1的设定移动轨迹2进行设计；被转移物品1上设有抓捕点3，连杆4通过抓捕机构捕获该抓捕点3，连杆4在电机5带动下转动，同时电机5沿第一滑轨移动，连杆4另一端的连杆端部限位点8沿第二滑轨移动，在电机5带动下按照设定移动轨迹2转移。转移过程中，若出现卡滞，通过电机5改变连杆4转动方向，待被转移物品1的移动通道通畅后再进行转移。
在一优选实施例中，当被转移物品1的设定移动轨迹2为水平直线，则第一限位滑轨6的轨迹曲线为竖直直线，第二限位滑轨7的轨迹曲线为椭圆弧线。以水平直线与竖直直线的交点作为坐标系原点，由左向右移动的移动方向为正方向即为+X方向，竖直向下的方向为+Y方向。电机5的设置位置将连杆4分为两段，长度分别为L1和L2。L1为连接抓捕机构段。
第二限位滑轨7的轨迹曲线上的点(X，Y)满足：
Figure BDA0002950231640000041
被转移物品1上设有三个抓捕点3，分别设置在被转移物品1的左侧、中间和右侧；被转移物品1沿水平直线由左向右移动时，依次捕获右侧、中间和左侧的抓捕点3。同时电机5沿竖直方向移动，连杆4另一端的连杆端部限位点8沿椭圆弧线移动。
进行物品转移时，初始状态，连杆4抓捕被转移物品1右侧抓捕点3，如图2所示。电机5工作，连杆4顺时针旋转到图3所示位置，连杆4抓捕被转移物品1中间抓捕点3，如图4所示。电机5继续工作，连杆4顺时针旋转到图5所示位置，连杆4抓捕被转移物品1左侧抓捕点3，如图6所示。电机5继续工作，连杆4顺时针旋转到图7所示位置，完成被转移物品1的转移。
转移过程中，若出现卡滞，通过电机5逆时针旋转连杆4，待观察转移通道通畅后再进行被转移物品1转移。
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 (4)

1.一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置，其特征在于，包括连杆、第一限位滑轨、第二限位滑轨、抓捕机构及电机；
所述连杆一端与抓捕机构固定连接，另一端限位在第二限位滑轨内，并沿第二限位滑轨移动；所述连杆中部设有电机，用于驱动连杆转动；所述电机限位在第一限位滑轨内，并带动连杆沿第一滑轨移动；
所述第一限位滑轨和第二限位滑轨的轨迹按照被转移物品的设定移动轨迹进行设计；所述被转移物品上设有抓捕点，所述连杆通过抓捕机构捕获所述抓捕点，在电机带动下按照设定移动轨迹转移；
当所述设定移动轨迹为水平直线，则第一限位滑轨的轨迹为竖直直线，第二限位滑轨的轨迹为椭圆弧线。
2.如权利要求1所述的适用于航天器在轨进行物品转移的装置，其特征在于，所述被转移物品上设有三个抓捕点，分别设置在被转移物品的左侧、中间和右侧；被转移物品沿水平直线由左向右移动时，依次捕获右侧、中间和左侧的抓捕点。
3.一种适用于航天器在轨进行物品转移的方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的装置，连杆一端通过抓捕机构捕获被转移物品上的抓捕点，连杆在电机带动下转动，同时电机沿第一滑轨移动，连杆另一端沿第二滑轨移动，被转移物品按照设定移动轨迹转移；转移过程中，若出现卡滞，通过电机改变连杆转动方向，待被转移物品的移动通道通畅后再进行转移。
4.如权利要求3所述的适用于航天器在轨进行物品转移的方法，其特征在于，当所述设定移动轨迹为水平直线，被转移物品沿水平直线由左向右移动时，抓捕机构依次捕获被转移物品上右侧、中间和左侧的抓捕点；同时电机沿竖直方向移动，连杆另一端沿椭圆弧线移动。
CN202110205310.7A 2021-02-24 2021-02-24 一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法 Active CN113104240B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110205310.7A CN113104240B (zh) 2021-02-24 2021-02-24 一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110205310.7A CN113104240B (zh) 2021-02-24 2021-02-24 一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113104240A CN113104240A (zh) 2021-07-13
CN113104240B true CN113104240B (zh) 2023-02-17

Family

ID=76709446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110205310.7A Active CN113104240B (zh) 2021-02-24 2021-02-24 一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113104240B (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4465440B2 (ja) * 2000-04-20 2010-05-19 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 近傍飛行型宇宙ロボット及び該宇宙ロボットを使用する宇宙機動作業システム
CN201634190U (zh) * 2009-12-30 2010-11-17 浙江金鹰食品机械有限公司 曲柄摇杆推送装置
CN201756317U (zh) * 2010-07-22 2011-03-09 浙江豪情汽车制造有限公司 平行送料装置
CN103009389B (zh) * 2012-11-30 2015-07-08 北京控制工程研究所 一种冗余空间机械臂在轨抓捕的轨迹规划方法
US10696425B2 (en) * 2013-08-09 2020-06-30 The Aerospace Corporation System for imparting linear momentum transfer for higher orbital insertion
CN203889514U (zh) * 2014-04-08 2014-10-22 钟小茹 一种茶叶推送装置
CN106055810A (zh) * 2016-06-07 2016-10-26 中国人民解放军国防科学技术大学 用于在轨快速抓捕的姿轨臂一体化运动规划方法
CN107458628B (zh) * 2017-07-05 2020-02-28 上海宇航系统工程研究所 载人航天器的载荷转移机构
CN111591743A (zh) * 2020-05-22 2020-08-28 临沂康姿薇化妆品有限公司 一种基于流水线的化妆品自动提取机构
CN112124641B (zh) * 2020-09-28 2022-03-18 中国空间技术研究院 空间着陆抓捕机器人

Also Published As

Publication number Publication date
CN113104240A (zh) 2021-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103753588B (zh) 用于空间操作的环抱式捕获机构
WO2010141231A4 (en) Pipe stand transfer systems and methods
GB2588290A (en) System and method for conducting subterranean operations
CN108673112A (zh) 柔性制造的流水线装配生产系统
CN104793005A (zh) 空间三自由度的坩埚输送机器人
CN113104240B (zh) 一种适用于航天器在轨进行物品转移的装置及方法
CN103624779A (zh) 具有斜向运动功能的机械手
EP1266721A3 (en) Manufacturing line with modular devices for the transfer of workpieces between machining units
CN103434808A (zh) 一种钢管运输方法
CN105234922A (zh) 一种三平移一转动并联机器人装置
US9278416B2 (en) Automated loading of work pieces into adverse environments associated with milling machines
CN104895514A (zh) 石油钻机二层台管柱排放机械手
CN205290944U (zh) 一种机械抓取器
CN110497397A (zh) 绳索和弹簧驱动的三自由度仿生眼执行机构
CN203485204U (zh) 自动翻转式抓手装置
CN106078759A (zh) 一种门桥式机械手系统
CN103448068A (zh) 自动翻转式抓手装置
CN211668255U (zh) 一种用于搬运耐火砖运输车的摆渡装置
CN113074589A (zh) 适用于导弹的自动装填运动控制系统及方法
US9718160B2 (en) Automated loading of work pieces via staging regions into adverse environments associated with horizontal milling machines and controllers and methods for same
CN204711445U (zh) 一种多车型切换的开放式总拼定位装置
CN107335984A (zh) 一种自定心双重锁定的抱紧翻转机构
CN106903686A (zh) 一种机械手
CN103567806A (zh) 一种自动生产线工件翻转装置
CN105883391A (zh) 一种石油管道输送装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant