CN114030659A - 一种多功能主动捕获机构以及对接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能主动捕获装置以及对接装置，多功能主动捕获装置包括主动机构以及安装在所述主动机构上的捕获组件，所述捕获组件包括捕获驱动部、一对导向轮以及一对捕获爪，一对捕获爪分别对应转动装配在一对所述导向轮上，所述捕获驱动部通过钢丝绳与一对所述捕获爪传动连接并驱动一对所述捕获爪沿对应的导向轮合拢或张开。本发明的多功能主动捕获装置，通过捕获驱动部驱动导向轮转动，进而驱动其上的钢丝绳移动，钢丝绳带动与之连接的捕获爪，实现捕获爪的合拢或张开，结构简单，配置灵活，用途广泛，能够适用于空间复杂环境的捕获对接。

Description

一种多功能主动捕获机构以及对接装置

技术领域

本发明涉及空间对接相关技术领域，具体涉及一种多功能主动捕获机构以及对接装置。

背景技术

随着空间站、载人登月、火星探测、深空探测、在轨服务等航天技术的发展，对接技术也在不断进步，各种航天技术发展和航天任务的推广，对对接技术的要求也在逐步增多。现有的主动捕获式航天器对接系统中的主动捕获装置采用多个关节，系统复杂，研制、生产、试验成本较高，可靠性低，而且尺寸较大，布局不够灵活。

发明内容

本发明为了解决现有技术问题的一种或几种，提供了一种多功能主动捕获装置以及对接装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多功能主动捕获装置，包括主动机构以及安装在所述主动机构上的捕获组件，所述捕获组件包括捕获驱动部、一对导向轮以及一对捕获爪，一对捕获爪分别对应转动装配在一对所述导向轮上，所述捕获驱动部通过钢丝绳与一对所述捕获爪传动连接并驱动一对所述捕获爪沿对应的导向轮合拢或张开。

本发明的有益效果是：本发明的多功能主动捕获装置，通过捕获驱动部驱动导向轮转动，进而驱动其上的钢丝绳移动，钢丝绳带动与之连接的捕获爪，实现捕获爪的合拢或张开，结构简单，配置灵活，用途广泛，能够适用于空间复杂环境的捕获对接。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述捕获驱动部包括动力部和驱动轮，所述钢丝绳绕设在所述驱动轮和所述导向轮上，所述钢丝绳套设在驱动轮以及邻近该驱动轮的一个导向轮上，并在一对所述导向轮之间呈∞绕设；一对所述捕获爪分别与对应位置的钢丝绳连接并在钢丝绳的驱动下合拢或张开。

采用上述进一步方案的有益效果是：将钢丝绳先套设在驱动轮和邻近的一个导向轮上，并呈∞绕设在一对导向轮上，当动力部驱动驱动轮转动时，驱动轮能够通过钢丝绳将动力传递到一对导向轮上，实现一对导向轮向相反方向摆动，进而实现捕获爪的合拢或张开。

进一步，所述导向轮的上端边缘开设有圆弧形的导向槽，所述捕获爪上设有导向销，所述导向销位于所述导向槽内且能够沿所述导向槽移动。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在导向轮的上端边缘开设圆弧形的导向槽，并通过捕获爪上的导向销沿导向槽移动，可以为捕获爪的移动进行导向限位。

进一步，所述导向轮的一侧面上开设有上端开口的限位槽，所述捕获爪的一端铰接在所述限位槽内，所述捕获爪的另一端张开或合拢至设定位置时，所述捕获爪的侧壁与所述限位槽的槽口抵接。具体可将所述限位槽设置成碗状，所述限位槽的槽壁为弧形结构。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在导向轮的一侧面上开设碗状的限位槽，可以为捕获爪的张开和合拢进行进一步的限位。

进一步，所述驱动轮的外周侧壁上开设有第一钢丝绳安装槽，所述导向轮的外周侧壁上开设有第二钢丝绳安装槽，所述钢丝绳分别绕设在所述第一钢丝绳安装槽和第二钢丝绳安装槽内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置钢丝绳安装槽，可以为钢丝绳的绕设提供结构支撑，便于驱动过程的稳定有序进行。

进一步，所述主动机构上还设有V型导向机构，所述V型导向结构位于一对所述导向轮之间，所述V型导向结构的底部弹性连接在所述主动机构内。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置V型导向机构，可以为捕获被动机构提供导向，并通过V型导向结构底部的弹性连接吸收被动机构运动的能量，达到缓冲吸振的目的。

进一步，所述主动机构上还设有张紧组件，所述张紧组件设置在一对所述导向轮之间；所述张紧组件包括预紧弹簧和张紧杆，所述张紧杆的另一端连接有张紧轮，所述张紧杆倾斜布置且一端铰接在所述主动机构上，另一端的张紧轮抵接所述钢丝绳；所述预紧弹簧朝向所述张紧杆倾斜布置且一端连接在主动机构上，另一端与所述张紧杆的中部连接。具体可以将张紧杆铰接在主动机构的捕获支撑座上。

采用上述进一步方案的有益效果是：张紧杆为张紧轮提供支撑，实现对钢丝绳的张紧，避免其高低温工况、振动环境下或长期工作期间，钢丝绳张紧力变小导致工作失效。张紧轮为钢丝绳提供支撑和导向，张紧轮在张紧杆上绕销钉转动，减小钢丝绳转动的摩擦力。预紧弹簧为张紧杆提供预紧力，实现预紧功能，通过调整预紧弹簧适量的预紧力，可确保钢丝绳张紧力不受空间高低温、振动环境影响，确保驱动可靠性。

进一步，所述主动机构上还安装有主动锁紧组件，所述主动锁紧组件包括锁紧驱动部、传动杆、传动齿轮、传动齿条、锁紧座、拉簧以及主动锁钩，所述锁紧座以及所述锁紧驱动部均安装在所述主动机构上，所述锁紧驱动部的驱动端与所述传动杆一端传动连接，所述传动杆上设有传动齿轮，所述锁紧座上滑动连接有传动齿条，所述主动锁钩铰接在所述传动齿条的一端，所述拉簧两端分别与所述主动锁钩以及所述锁紧座连接；所述传动齿轮与所述传动齿条啮合并驱动传动齿条沿垂直于所述传动杆的方向移动，进而驱动主动锁钩张开或收回。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置主动锁紧组件，在传动齿条运动和拉簧驱动下，实现张开、收回的运动，张开时释放被动机构的被动锁钩；收回时，拉紧被动机构的被动锁钩，实现机械锁紧功能。主动锁钩可以通过转动销转动连接在传动齿条上，转动销提供主动锁钩的支撑，使主动锁钩沿着转动销转动。拉簧与传动齿条配合，实现主动锁钩的张开、收回动作。而且还可以通过一根传动杆带动一侧的多个传动齿轮，可实现锁紧动作的同步性，降低了控制实施的难度。

一种对接装置，包括所述的多功能捕获装置，还包括被动机构，所述被动机构上设有与所述捕获组件的一对捕获爪适配的接收杆，或所述被动机构上设有被动锁钩以及与所述捕获组件的一对捕获爪适配的接收杆。

本发明的有益效果是：本发明的对接装置，通过捕获驱动部驱动导向轮转动，进而驱动其上的钢丝绳移动，钢丝绳带动与之连接的捕获爪，实现捕获爪的合拢捕获被动机构的接收杆或张开释放被动机构的接收杆，结构简单，配置灵活，用途广泛，能够适用于空间复杂环境的捕获对接。

进一步，所述主动机构上设有二次对接主动组件，所述被动机构上设有二次对接被动组件，所述二次对接主动组件与所述二次对接被动组件对应适配；

所述二次对接主动组件包括主动结构框架、对接驱动部和驱动盘，所述对接驱动部驱动所述驱动盘可升降的设置在所述主动结构框架内，所述驱动盘上设有快断公头、电连接器公头以及定位销；所述二次对接被动组件包括被动结构，所述被动结构上设有电连接器母头、快断母头以及定位孔，所述电连接器母头与所述电连接器公头适配，所述快断母头与所述快断公头适配，所述定位销与所述定位孔适配。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过对接驱动部驱动驱动盘升降，利用定位销与定位孔配合定位，实现电连接器公头与电连接器母头的对接，实现快断公头与快断母头的对接。

附图说明

图1为本发明对接装置的立体爆炸结构示意图；

图2为本发明多功能主动捕获机构的立体结构示意图一；

图3为本发明捕获组件的主视结构示意图；

图4为本发明捕获组件的立体结构示意图；

图5为本发明V型导向机构的内部结构示意图；

图6为本发明主动锁紧组件的立体结构示意图；

图7为本发明二次对接主动组件的立体结构示意图一；

图8为本发明二次对接主动组件的立体结构示意图二；

图9为本发明被动机构的立体结构示意图；

图10为本发明二次对接被动组件的立体结构示意图；

图11为本发明被动锁钩的剖视结构视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、主动机构；11、V型导向机构；12、弹性件；13、装配槽；

2、捕获组件；21、动力部；22、驱动轮；221、第一钢丝绳安装槽；23、导向轮；231、导向槽；232、限位槽；233、第二钢丝绳安装槽；24、捕获爪；241、导向销；25、捕获支撑座；26、铰接轴；

3、张紧组件；31、预紧弹簧；32、张紧杆；33、张紧轮；

4、主动锁紧组件；41、锁紧驱动部；42、传动杆；43、传动齿条；44、传动齿轮；45、锁紧座；46、拉簧；47、主动锁钩；48、限位柱；49、转动轴；

5、二次对接主动组件；51、主动结构框架；52、驱动盘；53、快断公头；54、电连接器公头；55、定位销；56、导向杆；57、丝杠；58、轴承；59、对接驱动部；590、第一齿轮；591、第二齿轮；

6、二次对接被动组件；61、被动结构；62、电连接器母头；63、快断母头；64、定位孔；

7、被动机构；71、接收杆；72、被动锁钩；73、压片；74、连接销；75、连接筒；751、限位内环；76、碟簧；8、钢丝绳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1～图6所示，本实施例的一种多功能主动捕获装置，包括主动机构1以及安装在所述主动机构1上的捕获组件2，所述捕获组件2包括捕获驱动部、一对导向轮23以及一对捕获爪24，一对捕获爪24分别对应转动装配在一对所述导向轮23上，所述捕获驱动部通过钢丝绳8与一对所述捕获爪24传动连接并驱动一对所述捕获爪24沿对应的导向轮23合拢或张开。

如图3～图5所示，本实施例的所述捕获驱动部包括动力部21和驱动轮22，所述钢丝绳8绕设在所述驱动轮22和所述导向轮23上，所述钢丝绳8套设在驱动轮22以及邻近该驱动轮22的一个导向轮23上，并在一对所述导向轮23之间呈∞绕设；一对所述捕获爪24分别与对应位置的钢丝绳8连接并在钢丝绳8的驱动下合拢或张开。导向轮主要为钢丝绳提供导向支撑，驱动轮为驱动主结构，带动钢丝绳往复运动实现捕获爪的抱紧、张开运动。钢丝绳功能为传递运动和动力，驱动轮通过钢丝绳将运动和动力传递给捕获爪，驱动捕获爪运动。将钢丝绳先套设在驱动轮和邻近的一个导向轮上，并呈∞绕设在一对导向轮上，当动力部驱动驱动轮转动时，驱动轮能够通过钢丝绳将动力传递到一对导向轮上，实现一对导向轮向相反方向摆动，进而实现捕获爪的合拢或张开。

具体的，如图3所示，所述动力部21和驱动轮22均设置在捕获支撑座25上，可将动力部21设置在捕获支撑座25的左侧，将两个导向轮23设置在驱动轮22的右侧，其中一个导向轮23紧邻所述驱动轮22布置。使钢丝绳的一端绕过驱动轮22底部、紧邻该驱动轮22的一个导向轮23底部，再向上从另一个导向轮23的顶部绕过，从另一个导向轮23的底部绕过后再从紧邻驱动轮22的导向轮的顶部绕过后，与驱动轮22上的钢丝绳8的另一端连接。在钢丝绳的绕设过程中，可将钢丝绳8分别与对应位置的两个捕获爪24进行连接，例如可以将捕获爪缠绕在两个捕获爪上的导向销上，或者直接缠绕在捕获爪上。所述捕获支撑座25为其他结构部件提供安装固定点和支撑。

如图3和图4所示，两个捕获爪24分别通过铰接轴26铰接在对应的导向轮23中心位置。

如图3和图4所示，本实施例的所述导向轮23的上端边缘开设有圆弧形的导向槽231，所述捕获爪24上设有导向销241，所述导向销241位于所述导向槽231内且能够沿所述导向槽231移动。通过在导向轮的上端边缘开设圆弧形的导向槽，并通过捕获爪上的导向销沿导向槽移动，可以为捕获爪的移动进行导向限位。

如图3和图4所示，本实施例的所述导向轮23的一侧面上开设有上端开口的限位槽232，所述捕获爪24的一端铰接在所述限位槽232内，所述捕获爪24的另一端张开或合拢至设定位置时，所述捕获爪24的侧壁与所述限位槽232的槽口抵接。具体可将所述限位槽232设置成碗状，所述限位槽232的槽壁为弧形结构。通过在导向轮23的一侧面上开设碗状的限位槽232，可以为捕获爪24的张开和合拢进行进一步的限位。

如图4所示，本实施例的所述驱动轮22的外周侧壁上开设有第一钢丝绳安装槽221，所述导向轮23的外周侧壁上开设有第二钢丝绳安装槽233，所述钢丝绳8分别绕设在所述第一钢丝绳安装槽221和第二钢丝绳安装槽233内。通过设置钢丝绳安装槽，可以为钢丝绳的绕设提供结构支撑，便于驱动过程的稳定有序进行。

如图3～图5所示，本实施例的所述主动机构1上还设有V型导向机构11，所述V型导向结构11位于一对所述导向轮23之间，所述V型导向结构11的底部弹性连接在所述主动机构1内。通过设置V型导向机构，可以为捕获被动机构提供导向，并通过V型导向结构底部的弹性连接吸收被动机构运动的能量，达到缓冲吸振的目的。

具体的，如图4所示，本实施例的V型导向机构11位于所述捕获爪24的一侧，且V型导向机构11的张开方向与捕获爪24的张开方向都是朝上。所述V型导向机构11下端滑动连接在捕获支撑座25上端，所述捕获支撑座25内开设有竖直布置的滑槽，所述滑槽内设有弹性件12，弹性件可以为弹簧，所述V型导向机构11的底部滑动连接在所述滑槽内且与所述弹性件12上端连接。

如图3和图4所示，本实施例的所述主动机构1上还设有张紧组件3，所述张紧组件3设置在一对所述导向轮23之间；所述张紧组件3包括预紧弹簧31和张紧杆32，所述张紧杆32的另一端连接有张紧轮33，所述张紧杆32倾斜布置且一端铰接在所述主动机构1上，另一端的张紧轮33抵接所述钢丝绳8；所述预紧弹簧31朝向所述张紧杆32倾斜布置且一端连接在主动机构1上，另一端与所述张紧杆32的中部连接。其中，如图3所示，可以将张紧轮33套设在钢丝绳8内，通过拉紧预紧弹簧31来对钢丝绳8进行预紧。具体可以将张紧杆32铰接在主动机构1的捕获支撑座25上。张紧杆为张紧轮提供支撑，实现对钢丝绳的张紧，避免其高低温工况、振动环境下或长期工作期间，钢丝绳张紧力变小导致工作失效。张紧轮为钢丝绳提供支撑和导向，张紧轮在张紧杆上绕销钉转动，减小钢丝绳转动的摩擦力。预紧弹簧为张紧杆提供预紧力，实现预紧功能，通过调整预紧弹簧适量的预紧力，可确保钢丝绳张紧力不受空间高低温、振动环境影响，确保驱动可靠性。

具体的，如图3所示，所述预紧弹簧31向右倾斜布置，所述张紧杆32向左倾斜布置，可将预紧弹簧31与张紧杆32的中部连接，为张紧杆32提供预紧作用力。

如图1、图2和图6所示，本实施例的所述主动机构1上还安装有主动锁紧组件4，所述主动锁紧组件4包括锁紧驱动部41、传动杆42、传动齿轮44、传动齿条43、锁紧座45、拉簧46以及主动锁钩47，所述锁紧座45以及所述锁紧驱动部41均安装在所述主动机构1上，所述锁紧驱动部41的驱动端与所述传动杆42一端传动连接，所述传动杆42上设有传动齿轮44，所述锁紧座45上滑动连接有传动齿条43，所述主动锁钩47通过转动轴49铰接在所述传动齿条43的一端，所述拉簧46两端分别与所述主动锁钩47以及所述锁紧座45连接；所述传动齿轮44与所述传动齿条43啮合并驱动传动齿条43沿垂直于所述传动杆42的方向移动，进而驱动主动锁钩47张开或收回。通过设置主动锁紧组件，在传动齿条运动和拉簧驱动下，实现张开、收回的运动，张开时释放被动机构的被动锁钩；收回时，拉紧被动机构的被动锁钩，实现机械锁紧功能。主动锁钩可以通过转动销转动连接在传动齿条上，转动销提供主动锁钩的支撑，使主动锁钩沿着转动销转动。拉簧与传动齿条配合，实现主动锁钩的张开、收回动作。

其中，所述锁紧驱动部41可以采用电机以及电机减速器，可以通过电机法兰将电机以及电机减速器装配在主动机构1上，电机减速器和电机作为驱动动力源，传递运动和动力，电机法兰支撑电机以及电机减速器安装固定。所述锁紧驱动部41可以通过联轴器与传动杆传动连接，将动力传递给传动杆。传动杆另一端可以连接轴承，轴承通过轴承支架连接在主动机构上，轴承能够减少传动杆转动时的阻力，轴承支架可以支撑轴承。所述锁紧座45上可以设置上下贯通的燕尾滑槽，所述传动齿条43可以滑动连接在所述燕尾滑槽内。

具体的，如图6所示，所述锁紧座45的顶部设有限位柱48，所述限位柱48靠近所述传动齿条43的一侧顶部设有第一斜面，所述主动锁钩47设有与所述斜面适配的第二斜面。当所述传动齿轮44驱动所述传动齿条43沿所述锁紧座45一侧的滑槽向下滑动时，可以通过限位柱48一侧的第一斜面与主动锁钩47上第二斜面的配合，使主动锁钩保持竖直状态，使主动锁钩钩挂被动机构的被动锁钩72，实现锁紧功能。当所述传动齿轮44驱动所述传动齿条43沿所述锁紧座45一侧的滑槽向上滑动时，限位柱48一侧的第一斜面与主动锁钩47上第二斜面解除配合，主动锁钩47在拉簧46的作用下向远离所述传动齿轮的方向偏转，解除与被动机构的被动锁钩72的锁紧。

本实施例的捕获组件2主要用于实现主动机构1对被动机构7的主动捕获，然后拉近被动机构与主动机构的距离，使被动机构沿着V型导向机构开始定位，并缓冲吸收被动机构的运动能量。主动锁紧组件4主要是实现主动机构1对被动机构7的机械锁紧，确保被动机构7及其连接的载荷具有较高的强度，避免环境振动对其产生影响。

其中，本实施例的一个具体方案为，如图1和图2所示，所述主动机构1可以为方形结构，可在方形结构的四个角上分别设置装配槽13，在每个装配槽13内分别设置一个所述捕获组件2，然后在方形结构的四条边上分别设置主动锁紧组件4，每条边上分别设置一根传动杆42，每根传动杆42上设置多个传动齿轮44，每个传动齿轮44对应有传动齿条43、锁紧座45等结构，通过一根传动杆带动一侧的多个传动齿轮，可实现锁紧动作的同步性，降低了控制实施的难度。

本实施例的多功能主动捕获装置的捕获锁紧过程为，当被动机构7和主动机构1达到预定位置时，动力部21驱动驱动轮22运转，驱动轮22顺时针转动，通过钢丝绳8带动两个捕获爪24运动，快速捕获被动机构7的接收杆71，捕获爪24继续运动，推动被动机构7沿着V型导向机构11继续靠近主动机构1，实现定位。锁紧驱动部41驱动传动杆42转动，使传动杆42带动其上的传动齿轮44转动，进而驱动传动齿条43沿锁紧座45上的滑槽向下滑动，使主动锁钩47钩挂被动机构的被动锁钩72。

本实施例的多功能主动捕获装置，通过捕获驱动部驱动导向轮转动，进而驱动其上的钢丝绳移动，钢丝绳带动与之连接的捕获爪，实现捕获爪的合拢或张开，结构简单，配置灵活，用途广泛，能够适用于空间复杂环境的捕获对接。

实施例2

如图1～图11所示，本实施例的一种对接装置，包括所述的多功能捕获装置，还包括被动机构7，所述被动机构7上设有与所述捕获组件2的一对捕获爪24适配的接收杆71，或所述被动机构7上设有被动锁钩72以及与所述捕获组件2的一对捕获爪24适配的接收杆71。

其中，本实施例的一个具体方案为，所述被动机构7也可以为方形结构，可在被动机构7的四个角上与所述捕获组件2对应的位置分别设置接收杆71。所述被动机构7和主动机构1分别安装到有对接需求的航天器或载荷的主动一端和被动一端。

具体的，如图11所示，所述被动锁钩72连接有连接销74，所述连接销74可以为爆炸螺栓。被动结构上连接有连接筒75，所述连接筒75内设有限位内环751，所述连接销74穿过所述限位内环751，所述连接销74下端与被动锁钩72连接，所述连接销74上端连接压片73，压片73与限位内环751之间设有碟簧76，当被动锁钩72被拉动的时候，可以通过连接销74带动压片73挤压碟簧76进行缓冲。碟簧76可以提供锁紧的预紧力，确保主动锁紧组件以及被动锁钩在高低温环境、振动公开下依然具有较好的刚度，避免锁紧失效。解锁鼓胀情况发生时，还可以通过爆炸连接销74，解开被动锁钩72，确保主动机构以及被动机构的解锁。

如图1、图2、图7～图11所示，本实施例的所述主动机构1上设有二次对接主动组件5，所述被动机构7上设有二次对接被动组件6，所述二次对接主动组件5与所述二次对接被动组件6对应适配；所述二次对接主动组件5包括主动结构框架51、对接驱动部59和驱动盘52，所述对接驱动部59驱动所述驱动盘52可升降的设置在所述主动结构框架51内，所述驱动盘52上设有快断公头53、电连接器公头54以及定位销55；所述二次对接被动组件6包括被动结构61，所述被动结构61上设有电连接器母头62、快断母头63以及定位孔64，所述电连接器母头62与所述电连接器公头54适配，所述快断母头63与所述快断公头53适配，所述定位销55与所述定位孔64适配。通过对接驱动部驱动驱动盘升降，利用定位销与定位孔配合定位，实现电连接器公头与电连接器母头的对接，实现快断公头与快断母头的对接。二次对接主动组件5与二次对接被动组件6之间进行二次对接主要是实现主动机构与被动机构之间电气、液路、气路的连接，实现对载荷或飞行器平台的电气连接、通讯、液路连接和气路连接。

具体的，所述对接驱动部59可以采用丝杠驱动机构，具体包括电机减速器为运动提供动力源，采用相互啮合的第一齿轮590和第二齿轮591将电机减速器的动力传递给丝杠57，丝杠57通过丝杠螺母直线运动驱动驱动盘52的往复运动。丝杠57可以通过轴承58转动连接在主动结构框架51上，驱动盘52上还连接有导向杆56，所述导向杆56沿驱动盘52的运动方向与主动结构框架51滑动连接；驱动盘往复运动带动固定其上的快断公头、电连接器公头、定位销直线运动，实现与被动机构上的快断母头、电连接器母头、定位孔等的对接。定位销实现驱动盘上连接器与被动连接器对接前的精定位功能。导向杆为驱动盘的运动提供限位，确保驱动盘往复直线运动不发生扭转。

本实施例的对接装置，通过捕获驱动部驱动导向轮转动，进而驱动其上的钢丝绳移动，钢丝绳带动与之连接的捕获爪，实现捕获爪的合拢捕获被动机构的接收杆或张开释放被动机构的接收杆，结构简单，配置灵活，用途广泛，能够适用于空间复杂环境的捕获对接。

本实施例的对接装置，首先主动机构与被动机构之间进行结构对接，捕获锁紧后再进行电气、液路、气路的对接，简化对接耦合性，结构简单，具有较高的可靠性，提高任务成功率。本实施例的对接装置，对接功能由各个部件依次完成，避免复杂对接工步耦合造成的问题，并且各个部件尺寸较小，布局灵活，可适应多种载荷安装需求。本实施例的对接装置可用于航天器间、航天器与载荷间、载荷与载荷间的对接，不仅可以用于停靠对接，也可用于飞行对接，用途广泛。本实施例的对接装置的各个组件尺寸较小，不需要很大的尺寸，就能完成对接功能，尺寸小、重量轻的优势符合航天发展趋势。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种多功能主动捕获装置，其特征在于，包括主动机构以及安装在所述主动机构上的捕获组件，所述捕获组件包括捕获驱动部、一对导向轮以及一对捕获爪，一对捕获爪分别对应转动装配在一对所述导向轮上，所述捕获驱动部通过钢丝绳与一对所述捕获爪传动连接并驱动一对所述捕获爪沿对应的导向轮合拢或张开。

2.根据权利要求1所述一种多功能主动捕获装置，其特征在于，所述捕获驱动部包括动力部和驱动轮，所述钢丝绳绕设在所述驱动轮和所述导向轮上，所述钢丝绳套设在驱动轮以及邻近该驱动轮的一个导向轮上，并在一对所述导向轮之间呈∞绕设；一对所述捕获爪分别与对应位置的钢丝绳连接并在钢丝绳的驱动下合拢或张开。

3.根据权利要求1所述一种多功能主动捕获装置，其特征在于，所述导向轮的上端边缘开设有圆弧形的导向槽，所述捕获爪上设有导向销，所述导向销位于所述导向槽内且能够沿所述导向槽移动。

4.根据权利要求1所述一种多功能主动捕获装置，其特征在于，所述导向轮的一侧面上开设有上端开口的限位槽，所述捕获爪的一端铰接在所述限位槽内，所述捕获爪的另一端张开或合拢至设定位置时，所述捕获爪的侧壁与所述限位槽的槽口抵接。

5.根据权利要求1所述一种多功能主动捕获装置，其特征在于，所述驱动轮的外周侧壁上开设有第一钢丝绳安装槽，所述导向轮的外周侧壁上开设有第二钢丝绳安装槽，所述钢丝绳分别绕设在所述第一钢丝绳安装槽和第二钢丝绳安装槽内。

6.根据权利要求1所述一种多功能主动捕获装置，其特征在于，所述主动机构上还设有V型导向机构，所述V型导向结构位于一对所述导向轮之间，所述V型导向结构的底部弹性连接在所述主动机构内。

7.根据权利要求1所述一种多功能主动捕获装置，其特征在于，所述主动机构上还设有张紧组件，所述张紧组件设置在一对所述导向轮之间；所述张紧组件包括预紧弹簧和张紧杆，所述张紧杆的另一端连接有张紧轮，所述张紧杆倾斜布置且一端铰接在所述主动机构上，另一端的张紧轮抵接所述钢丝绳；所述预紧弹簧朝向所述张紧杆倾斜布置且一端连接在主动机构上，另一端与所述张紧杆的中部连接。

8.根据权利要求1所述一种多功能主动捕获装置，其特征在于，所述主动机构上还安装有主动锁紧组件，所述主动锁紧组件包括锁紧驱动部、传动杆、传动齿轮、传动齿条、锁紧座、拉簧以及主动锁钩，所述锁紧座以及所述锁紧驱动部均安装在所述主动机构上，所述锁紧驱动部的驱动端与所述传动杆一端传动连接，所述传动杆上设有传动齿轮，所述锁紧座上滑动连接有传动齿条，所述主动锁钩铰接在所述传动齿条的一端，所述拉簧两端分别与所述主动锁钩以及所述锁紧座连接；所述传动齿轮与所述传动齿条啮合并驱动传动齿条沿垂直于所述传动杆的方向移动，进而驱动主动锁钩张开或收回。

9.一种对接装置，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的多功能捕获装置，还包括被动机构，所述被动机构上设有与所述捕获组件的一对捕获爪适配的接收杆，或所述被动机构上设有被动锁钩以及与所述捕获组件的一对捕获爪适配的接收杆。

10.根据权利要求9所述一种对接装置，其特征在于，所述主动机构上设有二次对接主动组件，所述被动机构上设有二次对接被动组件，所述二次对接主动组件与所述二次对接被动组件对应适配；

所述二次对接主动组件包括主动结构框架、对接驱动部和驱动盘，所述对接驱动部驱动所述驱动盘可升降的设置在所述主动结构框架内，所述驱动盘上设有快断公头、电连接器公头以及定位销；所述二次对接被动组件包括被动结构，所述被动结构上设有电连接器母头、快断母头以及定位孔，所述电连接器母头与所述电连接器公头适配，所述快断母头与所述快断公头适配，所述定位销与所述定位孔适配。

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