CN114212281B - 一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及其工作方法 - Google Patents
一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及其工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114212281B CN114212281B CN202111510790.4A CN202111510790A CN114212281B CN 114212281 B CN114212281 B CN 114212281B CN 202111510790 A CN202111510790 A CN 202111510790A CN 114212281 B CN114212281 B CN 114212281B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- locking
- electromagnet
- spring
- subsatellite
- gear
- 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
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 title claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 37
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 63
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 63
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 47
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 40
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 32
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 28
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 28
- 230000036544 posture Effects 0.000 claims description 20
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 4
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 3
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 3
- 241001330002 Bambuseae Species 0.000 description 3
- 108091092878 Microsatellite Proteins 0.000 description 3
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 3
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
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
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/645—Separators
-
- 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
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/646—Docking or rendezvous systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
Abstract
本发明提供了一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及工作方法，装置包括子星、子星底面组件、导向调姿组件、电磁铁组件、电机、传动组件、锁紧组件和母星；空间机械臂带子星进入导向调姿组件的捕获范围，待子星底面组件与电磁铁组件接触时，子星触发微动开关Ⅰ，对电磁铁组件通电，电磁铁组件吸附子星，启动电机，电机正转输出动力通过传动组件带动子星继续向下运动，四组调姿组件对卫星调正姿态后，通过锁紧组件对子星底面组件进行捕获和锁紧，直至完全锁紧时电磁铁组件断电和电机停止；解锁时，对电磁铁组件通电，电机反转，解除锁紧组件对卫星限位，对电磁铁组件断电，子母星分离。本发明具有小型化、通用性强、可重复作动、低冲击特点。
Description
技术领域
本发明属于空间非火工连接分离装置技术领域，尤其是涉及一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及工作方法。
背景技术
随着航天技术的不断进步，用一枚火箭一次性发射一颗卫星的传统方式已经不能满足多样化的任务需求。多星发射能以较少的代价取得较多的效益，代表了一个国家卫星发展的新水平。子母星重复连接分离释放装置是一种固定在母星上对微小卫星之间进行连接与释放的装置，它以母星作为载荷平台，微小卫星(子星)在合适的时间和轨道位置被发射出去，以便执行伴飞观测等特定任务；当任务结束后，微小卫星再次被母星捕获从而等待执行下一次任务。目前，传统的火工分离装置多采用火工品爆炸产生的冲击力实现载荷的分离释放，只能单次作动，且分离姿态难以控制。因此，为了促进多星发射技术的发展，保证多星任务的有效实施，研制出符合子母星重复连接分离释放要求的非火工连接分离释放装置成为研究的重点和难点。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及工作方法，具有小型化、通用性强、可重复作动、低冲击等特点，满足应用于一箭多星发射任务的技术要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，包括子星、子星底面组件、导向调姿组件、电磁铁组件、电机、传动组件、锁紧组件和母星，所述的子星底面组件安装在子星的底面，所述的导向调姿组件、电磁铁组件、电机、传动组件和锁紧组件均安装在母星上，所述的电磁铁组件设置两个，所述的导向调姿组件设置四个，四个导向调姿组件分别安装在母星的四周，且四个导向调姿组件与子星的四角相对应；
通过空间机械臂带动子星进入四组导向调姿组件的捕获范围，待子星底面组件与电磁铁组件接触时，子星触发设置在导向调姿组件上的微动开关Ⅰ，对电磁铁组件通电，电磁铁组件吸附子星，启动电机，电机正转输出动力通过传动组件带动子星继续向下运动，四组导向调姿组件对子星调正姿态后，通过锁紧组件对子星底面组件进行捕获和锁紧，直至子星与母星完全锁紧时，电磁铁组件断电和电机停止正转；解锁时，对电磁铁组件通电，电机反转，解除锁紧组件对卫星的限位，再次对电磁铁组件断电，子星与母星分离。
进一步的，所述子星底面组件包括四个斜面压紧块、锁紧拉环和两个钢片，四个斜面压紧块安装在子星底面四角的位置，所述锁紧拉环设置在子星底面的中心处，两个钢片对称设置在锁紧拉环的两侧，两个钢片均安装在子星底面的边缘处。
进一步的，所述导向调姿组件包括导向槽片、推拉电磁铁、锁紧支座、压杆、分离弹簧、旋转轴、锥销、电磁铁弹簧、压力传感器、锥形孔、短钢丝绳、扭转弹簧和拉伸弹簧；
所述导向槽片设置在锁紧支座的外侧，在锁紧支座内开设有容纳分离弹簧和压力传感器的凹槽，分离弹簧的下端与压力传感器连接，上端为自由端，分离弹簧的自由端伸出凹槽设置，所述微动开关Ⅰ安装在导向槽片上，所述微动开关Ⅰ用于检测子星的位置，锁紧支座上部形状与斜面压紧块的形状相适应；
所述拉伸弹簧位于锁紧支座内，拉伸弹簧的一端连接锁紧支座，另一端连接导向槽片的其中一个侧边，旋转轴的一端穿过锁紧支座后与导向槽片的另一个侧边固定连接，旋转轴的另一端与压杆转动连接，所述旋转轴与锁紧支座形成转动副，所述扭转弹簧一端固定在压杆上，另一端固定在旋转轴上，当压杆绕旋转轴转动时，扭转弹簧受力扭转，带动旋转轴和导向槽片一起绕旋转轴旋转；
推拉电磁铁的伸缩杆通过短钢丝绳与锥销连接，在导向槽片的另一个侧边的下端开设有与锥销配合的锥形孔，在短钢丝绳上套设电磁铁弹簧，推拉电磁铁的伸缩杆伸长时，锥销与锥形孔配合，限制导向槽片绕旋转轴中心的转动自由度；推拉电磁铁的伸缩杆收缩时，锥销从锥形孔内脱离，解除对导向槽片绕旋转轴转动自由度的限制；
初始状态下，所述导向槽片在拉伸弹簧的拉伸作用下，绕旋转轴有一定角度的倾斜。
进一步的，所述导向槽片为L型槽片，所述导向槽片设置在锁紧支座的外侧边角处，四个导向槽片形成捕获空间，每个导向槽片按逆时针方向依次定义为A侧边和B侧边，在B侧边上安装旋转轴，在A侧边上安装拉伸弹簧。
进一步的，所述电磁铁组件包括吸盘电磁铁、电磁铁支座和压缩弹簧，所述电磁铁支座安装在母星上，在电磁铁支座内部设有滑槽，所述压缩弹簧上下端分别与吸盘电磁铁和电磁铁支座相连，所述吸盘电磁铁能沿着电磁铁支座内的滑槽上下浮动，通电时，吸盘电磁铁吸引子星底面组件上对应位置的钢片。
进一步的，所述传动组件包括蜗杆、蜗轮、直齿轮I、直齿轮II、锥齿轮I、锥齿轮II、直齿轮III、钢丝缠绕筒、钢丝绳和传动轴，所述电机的输出轴与蜗杆连接，所述蜗杆与蜗轮配合，所述蜗轮与直齿轮I安装在同一根轴上，所述直齿轮I和直齿轮II啮合，所述直齿轮II和直齿轮III啮合，所述直齿轮II和锥齿轮I安装在同一根轴上，所述锥齿轮I和锥齿轮II啮合，所述锥齿轮II和钢丝缠绕筒均安装在传动轴上，钢丝绳的一端与吸盘电磁铁底部相连，另一端收卷在钢丝缠绕筒上。
进一步的，所述传动组件的力和运动的传递路径有两条，路径I是电机的旋转运动经蜗杆、蜗轮、直齿轮I、直齿轮II、锥齿轮I、锥齿轮II和传动轴传递给钢丝缠绕筒，使钢丝缠绕筒旋转，实现钢丝绳的收卷和释放；路径II是电机的旋转运动经蜗杆、蜗轮、直齿轮I和直齿轮II传递给直齿轮III，为锁紧组件的锁紧提供动力。
进一步的，所述锁紧组件包括旋转电磁铁、锁紧滑块、微动开关II、滑动通道、螺母齿轮、滑动齿轮、动力齿轮、滑槽弹簧、弹簧压杆、滑轮、锁定弹簧、锁定绳索和回复弹簧，所述螺母齿轮安装在螺母齿轮支座上，在滑动通道下部固定安装螺杆，所述螺杆与螺母齿轮通过螺纹配合形成螺旋副，螺杆的另一端自由，在所述滑动通道上开设有容纳锁紧拉环的空间，在容纳锁紧拉环的空间内设有触发旋转电磁铁作动的微动开关II，所述锁紧滑块滑动设置在滑动通道内部的空腔，所述旋转电磁铁的输出端与设置在滑动通道内的滑轮连接，在滑轮上缠绕锁定绳索，锁定绳索的自由端与锁紧滑块连接，所述锁定弹簧套设在锁定绳索上，且一端与锁紧滑块固定连接，另一端与滑动通道的内壁固定连接，旋转电磁铁未通电时，锁紧滑块伸出滑动通道并伸入容纳锁紧拉环的空间内，旋转电磁铁通电时，锁紧滑块缩回滑动通道内；
所述动力齿轮与直齿轮III同轴安装，所述滑动齿轮转动安装在安装轴上，所述安装轴的下端通过回复弹簧与母星相连，所述弹簧压杆的下端抵在滑动齿轮的上端，子星向下运动时带动锁紧拉环按压弹簧压杆，弹簧压杆按压滑动齿轮向下运动，使滑动齿轮同时与螺母齿轮和动力齿轮啮合，螺母齿轮转动带动螺杆、滑动通道、锁紧滑块、锁紧拉环及子星一起向下运动。
进一步的，所述弹簧压杆包括保持弹簧、滑动压杆和压杆滑槽，所述保持弹簧的上端与滑动压杆的上端相连，保持弹簧的下端与压杆滑槽的上端相连，滑动压杆的下端抵在滑动齿轮上，且在弹簧压杆下端设置有滚子结构，所述滑动压杆在压杆滑槽内滑动，压杆滑槽设置在母星上。
一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置的工作方法，具体包括以下步骤：
S1、重复锁紧过程：
S11、子星的捕获过程，初始锁紧状态下，导向调姿组件的导向槽片处于张开状态，空间机械臂带动子星进入导向槽片的捕获范围之内，此时位于锁紧支座中的拉伸弹簧拉动导向槽片的A侧边，使其带动旋转轴一起旋转至与水平地面倾斜一定角度，并带动与旋转轴306连接的扭转弹簧转动，继而使扭转弹簧另一端连接的压杆旋转，这时的锥销在电磁铁弹簧的压力作用下顶住导向槽片的B侧边；
S12、吸盘电磁铁主动吸附子星过程，子星继续向下运动直到吸盘电磁铁与子星底部的两个钢片接触，吸盘电磁铁将两个钢片吸住，这时子星碰触检测位置的微动开关I，驱动电机开始动作，电机的转动使钢丝缠绕筒旋转，钢丝缠绕筒上缠绕的钢丝绳将与其固连的吸盘电磁铁向下拉动，带动子星继续向下运动，此过程中压缩弹簧被不断压缩，此时空间机械臂与子星脱离接触；
S13、子星的姿态调整过程，子星继续向下运动，子星底部碰触四个导向调姿组件上的压杆，产生向下的压力，压杆绕旋转轴中心旋转，带动与压杆相连的扭转弹簧扭转，旋转轴在扭转弹簧的作用下带动导向槽片克服拉伸弹簧的作用与压杆沿着相同方向旋转，当导向槽片上的锥形孔的轴线与锥销的轴线同轴时，锥销在电磁铁弹簧的作用下向外伸出并与锥形孔配合，完成对导向槽片位姿的固定，此时的导向槽片与水平地面垂直；当四个导向调姿组件上的导向槽片全部完全合拢时，子星的姿态调整完毕，此时旋转轴与导向槽片已转动到位并被子星限位，然后子星在吸盘电磁铁的作用下继续向下运动，使压杆继续产生旋转运动，扭转弹簧继续产生扭转变形，而导向槽片和旋转轴保持静止；
S14，子星到位锁定和位置检测过程；子星向下运动时对锁紧支座内的分离弹簧进行压缩，子星底面的锁紧拉环进入容纳锁紧拉环的空间中，当子星继续向下运动时，一方面使得锁紧拉环在向下运动的过程中碰触位置检测微动开关II，使旋转电磁铁动作使锁紧滑块插入锁紧拉环的方形槽中；另一方面，锁紧拉环将弹簧压杆向下压，带动滑动齿轮向下运动，将动力齿轮和螺母齿轮之间的动力接通，从而使电机的转动带动螺母齿轮做旋转运动，螺母齿轮使得与其形成螺旋副的螺杆向下移动，从而带动锁紧滑块向下运动，锁紧滑块将锁紧拉环向下继续拉紧，直至四个锁紧支座中的四个压力传感器压力反馈值都满足要求，锁紧过程结束；将吸盘电磁铁和电机断电；
S2、分离释放过程：
分离时，再次对吸盘电磁铁通电，吸盘电磁铁吸引子星，同时电机反转，滑动通道通过螺杆-螺母传动副带动锁紧滑块向上运动，锁紧拉环上的拉紧力消失，当锁紧滑块碰触微动开关II时，旋转电磁铁启动，将锁紧滑块反向拉回滑动通道中使其脱离锁紧拉环的方形孔，锁紧拉环的空间约束被解除，该过程中，子星在四个分离弹簧和电磁铁组件中压缩弹簧的作用下向上运动，当子星碰触到位于导向槽片上的微动开关I时，确保锁紧拉环已完全脱离锁紧滑块的捕获区域，此时瞬间对吸盘电磁铁断电，子星在正处于压缩状态的分离弹簧和压缩弹簧作用下沿着导向槽片被弹出，分离释放过程结束。
S3、重复锁紧准备过程：
S2的分离释放过程结束后，此时导向调姿组件中的导向槽片需恢复到张开状态，以备下一次对子星的重新锁紧，具体为：对推拉电磁铁通电，推拉电磁铁的伸缩杆缩回并带动锥销从导向槽片上的锥形孔中拔出，导向槽片在压缩弹簧的作用下重新被压至张开状态。
相对于现有技术，本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及工作方法具有以下优势：
1、在锁紧方式上，本发明采用滑槽-锁销式的锁紧方案，连接可靠；导向调姿组件、斜面压紧块等结构既可以扩大捕获域，增大锁紧捕获过程的容差，克服空间机械臂对接定位精度的缺陷；也可以实现导向与抵抗面内载荷的功能，提高装置的连接刚度。
2、在驱动方式上，相对于已有的火工分离机构，本发明采用电磁铁、电机等驱动方式，采用蜗轮蜗杆、齿轮传动、绳驱动等传动方式，具有低冲击、快响应等特点，且所有的驱动元件和传动部件都可以重复使用，具备在轨可重复连接分离和底面可重复试验要求。
3、在分离控制上，导向调姿组件和锁紧组件内均安装有微动开关，可以检测卫星的实时位置，保证了分离过程的有序性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置的整体结构示意图；
图2为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中子星底面组件结构示意图；
图3为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置的整体结构示意图(隐藏子星)；
图4为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中导向槽片张开状态与合拢状态示意图；
图5为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中导向槽片张开状态的压杆位置示意图；
图6为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中导向槽片张开状态时拉伸弹簧的示意图；
图7为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中导向槽片合拢状态的压杆位置示意图；
图8为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中导向槽片合拢状态的拉伸弹簧示意图；
图9为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中锁紧组件的结构示意图；
图10为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中锁紧组件锁紧前状态的正视图；
图11为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中锁紧组件锁紧前状态的左视图；
图12为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中锁紧组件锁紧后状态的正视图；
图13为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中锁紧组件锁紧后状态的左视图；
图14为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置中电磁铁主动吸附子星的过程示意图；
图15为本发明所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置到位锁定和位置检测过程示意图。
附图标记说明：
1、子星；2、子星底面组件；201、斜面压紧块；202、锁紧拉环；203、钢片；3、导向调姿组件；301、导向槽片；302、推拉电磁铁；303、锁紧支座；304、压杆；305、分离弹簧；306、旋转轴；307、锥销；308、电磁铁弹簧；309、微动开关I；310、压力传感器；311、锥形孔；312、短钢丝绳；313、扭转弹簧；314、拉伸弹簧；4、电磁铁组件；401、吸盘电磁铁；402、电磁铁支座；403、压缩弹簧；5、传动组件；501、电机； 502、蜗杆；503、蜗轮；504、直齿轮I；505、直齿轮II；506、锥齿轮I；507、锥齿轮 II；508、直齿轮III；509、钢丝缠绕筒；510、钢丝绳；511、传动轴；6、锁紧组件； 601、旋转电磁铁；602、锁紧滑块；603、微动开关II；604、滑动通道；605、螺母齿轮；606、滑动齿轮；607、动力齿轮；608、滑槽弹簧；609、弹簧压杆；609-1、保持弹簧； 609-2、滑动压杆；609-3、压杆滑槽；610、滑轮；611、锁定弹簧；612、锁定绳索；613、回复弹簧；614、螺杆；7、母星。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1-图15所示，一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，包括子星1、子星底面组件2、导向调姿组件3、电磁铁组件4、电机501、传动组件5、锁紧组件6和母星7，所述的子星底面组件2安装在子星1的底面，所述的导向调姿组件3、电磁铁组件 4、电机501、传动组件5和锁紧组件6均安装在母星7上，所述的电磁铁组件4设置两个，所述的导向调姿组件3设置四个，四个导向调姿组件3分别安装在母星7的四周，且四个导向调姿组件3与子星1的四角相对应；
通过空间机械臂带动子星1进入四组导向调姿组件3的捕获范围，待子星底面组件2 与电磁铁组件4接触时，子星1触发设置在导向调姿组件3上的微动开关Ⅰ309，对电磁铁组件4通电，电磁铁组件4吸附子星1，启动电机501，电机501正转输出动力通过传动组件5带动子星1继续向下运动，四组导向调姿组件3对子星调正姿态后，通过锁紧组件6对子星底面组件2进行捕获和锁紧，直至子星1与母星7完全锁紧时，电磁铁组件4断电和电机501停止正转；解锁时，对电磁铁组件4通电，电机501反转，解除锁紧组件6对卫星的限位，再次对电磁铁组件4断电，子星1与母星7分离。
所述子星底面组件2包括四个斜面压紧块201、锁紧拉环202和两个钢片203，四个斜面压紧块201安装在子星1底面四角的位置，所述锁紧拉环202设置在子星1底面的中心处，两个钢片203对称设置在锁紧拉环202的两侧，两个钢片203均安装在子星1 底面的边缘处。
所述导向调姿组件3包括导向槽片301、推拉电磁铁302、锁紧支座303、压杆304、分离弹簧305、旋转轴306、锥销307、电磁铁弹簧308、压力传感器310、锥形孔311、短钢丝绳510、扭转弹簧313和拉伸弹簧314；
所述导向槽片301设置在锁紧支座303的外侧，在锁紧支座303内开设有容纳分离弹簧305和压力传感器310的凹槽，分离弹簧305的下端与压力传感器310连接，上端为自由端，分离弹簧305的自由端伸出凹槽设置，所述微动开关Ⅰ309安装在导向槽片 301上，所述微动开关Ⅰ309用于检测子星1的位置，锁紧支座303上部形状与斜面压紧块201的形状相适应；能够和安装在子星1上的4个斜面压紧块201的斜面结构贴合，提高锁紧过程中机构配合的容差能力；
所述拉伸弹簧314位于锁紧支座303内，拉伸弹簧314的一端连接锁紧支座303，另一端连接导向槽片301的其中一个侧边，旋转轴306的一端穿过锁紧支座303后与导向槽片301的另一个侧边固定连接，旋转轴306的另一端与压杆304转动连接，所述旋转轴306与锁紧支座303形成转动副，所述扭转弹簧313一端固定在压杆304上，另一端固定在旋转轴306上，当压杆304绕旋转轴306转动时，扭转弹簧313受力扭转，带动旋转轴306和导向槽片301一起绕旋转轴306旋转；
推拉电磁铁302的伸缩杆通过短钢丝绳510与锥销307连接，在导向槽片301的另一个侧边的下端开设有与锥销307配合的锥形孔311，在短钢丝绳510上套设电磁铁弹簧 308，推拉电磁铁302的伸缩杆伸长时，锥销307与锥形孔311配合，限制导向槽片301 绕旋转轴306中心的转动自由度；推拉电磁铁302的伸缩杆收缩时，锥销307从锥形孔 311内脱离，解除对导向槽片301绕旋转轴306转动自由度的限制；
初始状态下，所述导向槽片301在拉伸弹簧314的拉伸作用下，绕旋转轴306有一定角度的倾斜，这种倾斜使得子星1在有较大对接位姿偏差的情况下仍能够进入导向调姿组件3的捕获域。
导向槽片301为L型槽片，所述导向槽片301设置在锁紧支座303的外侧边角处，四个导向槽片301形成捕获空间，每个导向槽片301按逆时针方向依次定义为A侧边和B 侧边，在B侧边上安装旋转轴306，在A侧边上安装拉伸弹簧314。
电磁铁组件4包括吸盘电磁铁401、电磁铁支座402和压缩弹簧403，所述电磁铁支座402安装在母星7上，在电磁铁支座402内部设有滑槽，所述压缩弹簧403上下端分别与吸盘电磁铁401和电磁铁支座402相连，所述吸盘电磁铁401能沿着电磁铁支座402 内的滑槽上下浮动，通电时，吸盘电磁铁401吸引子星底面组件2上对应位置的钢片203。
所述传动组件5包括蜗杆502、蜗轮503、直齿轮I504、直齿轮II505、锥齿轮I506、锥齿轮II507、直齿轮III508、钢丝缠绕筒509、钢丝绳510和传动轴511，所述电机501 的输出轴与蜗杆502连接，所述蜗杆502与蜗轮503配合，所述蜗轮503与直齿轮I 504 安装在同一根轴上，所述直齿轮I 504和直齿轮II 505啮合，所述直齿轮II 505和直齿轮III 508啮合，所述直齿轮II 505和锥齿轮I 506安装在同一根轴上，所述锥齿轮 I506和锥齿轮II 507啮合，所述锥齿轮II 507和钢丝缠绕筒509均安装在传动轴511 上，钢丝绳510的一端与吸盘电磁铁401底部相连，另一端收卷在钢丝缠绕筒509上。
传动组件5的力和运动的传递路径有两条，路径I是电机501的旋转运动经蜗杆502、蜗轮503、直齿轮I 504、直齿轮II 505、锥齿轮I 506、锥齿轮II 507和传动轴511 传递给钢丝缠绕筒509，使钢丝缠绕筒509旋转，实现钢丝绳510的收卷和释放；路径 II是电机501的旋转运动经蜗杆502、蜗轮503、直齿轮I 504和直齿轮II505传递给直齿轮III 508，为锁紧组件6的锁紧提供动力。
所述锁紧组件6包括旋转电磁铁601、锁紧滑块602、微动开关II 603、滑动通道604、螺母齿轮605、滑动齿轮606、动力齿轮607、滑槽弹簧608、弹簧压杆609、滑轮 610、锁定弹簧611、锁定绳索612和回复弹簧613，所述螺母齿轮605安装在螺母齿轮支座(未示出)上，且与螺母齿轮支座通过轴承-轴配合形成回转副，所述螺母齿轮支座安装在母星7上，在滑动通道604下部固定安装螺杆614，所述螺杆614与螺母齿轮605 通过螺纹配合形成螺旋副，螺杆614的另一端自由，在所述滑动通道604上开设有容纳锁紧拉环的空间，在容纳锁紧拉环202的空间内设有触发旋转电磁铁601作动的微动开关II 603，所述锁紧滑块602滑动设置在滑动通道604内部的空腔，所述旋转电磁铁601 的输出端与设置在滑动通道604内的滑轮610连接，在滑轮610上缠绕锁定绳索612，锁定绳索612的自由端与锁紧滑块602连接，所述锁定弹簧611套设在锁定绳索612上，且一端与锁紧滑块602固定连接，另一端与滑动通道604的内壁固定连接，旋转电磁铁 601未通电时，锁紧滑块602伸出滑动通道604并伸入容纳锁紧拉环的空间内，旋转电磁铁601通电时，锁紧滑块602缩回滑动通道604内；所述动力齿轮607与直齿轮III 508 同轴安装，所述滑动齿轮606转动安装在安装轴上，所述安装轴的下端通过回复弹簧613 与母星7相连，所述弹簧压杆609的下端抵在滑动齿轮606的上端，子星1向下运动时带动锁紧拉环202按压弹簧压杆609，弹簧压杆609按压滑动齿轮606向下运动，使滑动齿轮606同时与螺母齿轮605和动力齿轮607啮合，螺母齿轮605转动带动螺杆614及滑动通道604向下运动。
所述弹簧压杆609包括保持弹簧609-1、滑动压杆609-2和压杆滑槽609-3，所述保持弹簧609-1的上端与滑动压杆609-2的上端相连，保持弹簧609-1的下端与压杆滑槽 609-3的上端相连，滑动压杆609-2的下端抵在滑动齿轮606上，且在弹簧压杆609下端设置有滚子结构，所述滑动压杆609-2在压杆滑槽609-3内滑动，压杆滑槽609-3设置在母星7上。当按动弹簧压杆609的上端时，滑动压杆609-2向下运动，带动滑动齿轮 606向下移动，可使得滑动齿轮606同时与螺母齿轮605、动力齿轮607啮合，将动力齿轮607的动力传递给螺母齿轮605；当弹簧压杆609上端的压力消除时，滑动齿轮606 带动滑动压杆609-2在回复弹簧613的作用下向上运动并恢复到原来位置，此时滑动齿轮606与动力齿轮607脱离啮合，将动力齿轮607传递给螺母齿轮605的动力切除。
一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置的工作方法，具体包括以下步骤：
S1、重复锁紧过程：
S11、子星1的捕获过程，初始锁紧状态下，导向调姿组件3的导向槽片301处于张开状态，空间机械臂带动子星1进入导向槽片301的捕获范围之内，如图4(a)张开状态和图5张开状态，此时位于锁紧支座303中的拉伸弹簧314拉动导向槽片301的A侧边，使其带动旋转轴306一起旋转至与水平地面倾斜一定角度，并带动与旋转轴306连接的扭转弹簧313转动，继而使扭转弹簧313另一端连接的压杆304旋转至图5张开状态，这时的锥销307在电磁铁弹簧308的压力作用下顶住导向槽片301的B侧边；
S12、吸盘电磁铁401主动吸附子星1过程，如图14-图15所示，子星1继续向下运动直到吸盘电磁铁401与子星1底部的两个钢片203接触，吸盘电磁铁401将两个钢片 203吸住，这时子星1碰触检测位置的微动开关I309，驱动电机501开始动作，电机501 的转动经传动路径I使钢丝缠绕筒509旋转，钢丝缠绕筒509上缠绕的钢丝绳510将与其固连的吸盘电磁铁401向下拉动，带动子星1继续向下运动，此过程中压缩弹簧403 被不断压缩，此时空间机械臂与子星1脱离接触；
S13、子星1的姿态调整过程，如图4-图8所示，子星1继续向下运动，子星1底部碰触四个导向调姿组件3上的压杆304，产生向下的压力，压杆304绕旋转轴306中心旋转，带动与压杆304相连的扭转弹簧313扭转，旋转轴306在扭转弹簧313的作用下带动导向槽片301克服拉伸弹簧314的作用与压杆沿着相同方向旋转，当导向槽片301上的锥形孔311的轴线与锥销307的轴线同轴时，锥销307在电磁铁弹簧308的作用下向外伸出并与锥形孔311配合，完成对导向槽片301位姿的固定，此时的导向槽片301与水平地面垂直；当四个导向调姿组件3上的导向槽片301全部完全合拢时，子星1的姿态调整完毕，如图4(b)和图6所示，此时旋转轴306与导向槽片301已转动到位并被子星1限位，然后子星1在吸盘电磁铁401的作用下继续向下运动，使压杆304继续产生旋转运动，扭转弹簧313继续产生扭转变形，而导向槽片301和旋转轴306保持静止；
S14，子星1到位锁定和位置检测过程；如图10-图13所示，子星1向下运动时对锁紧支座303内的分离弹簧305进行压缩，子星1底面的锁紧拉环202进入容纳锁紧拉环的空间中，当子星1继续向下运动时，一方面使得锁紧拉环202在向下运动的过程中碰触位置检测微动开关II603，使旋转电磁铁601动作使锁紧滑块602插入锁紧拉环202 的方形槽中；另一方面，锁紧拉环202将弹簧压杆609向下压，带动滑动齿轮606向下运动，将动力齿轮607和螺母齿轮605之间的动力接通，从而使电机501的传动路径II 接通，电机501的转动带动螺母齿轮605做旋转运动，螺母齿轮605使得与其形成螺旋副的螺杆向下移动，从而带动锁紧滑块602向下运动，锁紧滑块602将锁紧拉环202向下继续拉紧，直至四个锁紧支座303中的四个压力传感器310压力反馈值都满足要求，锁紧过程结束；将吸盘电磁铁401和电机501断电；
S2、分离释放过程：
分离时，再次对吸盘电磁铁401通电，吸盘电磁铁401吸引子星1，产生对子星1 的吸力作用，保证子星1在4个处于压缩状态的分离弹簧305的作用下不会沿着导向槽片301被弹出；同时电机501反转，滑动通道604通过螺杆-螺母传动副带动锁紧滑块602 向上运动，锁紧拉环202上的拉紧力消失，当锁紧滑块602碰触微动开关II603时，旋转电磁铁601启动，将锁紧滑块602反向拉回滑动通道604中使其脱离锁紧拉环202的方形孔，锁紧拉环202的空间约束被解除，该过程中，子星1在四个分离弹簧305和电磁铁组件4中压缩弹簧403的作用下向上运动，当子星1碰触到位于导向槽片301上的微动开关I309时，确保锁紧拉环202已完全脱离锁紧滑块602的捕获区域，此时瞬间对吸盘电磁铁401断电，子星1在正处于压缩状态的分离弹簧305和压缩弹簧403作用下沿着导向槽片301被弹出，分离释放过程结束。
S3、重复锁紧准备过程：
S2的分离释放过程结束后，此时导向调姿组件3中的导向槽片301需恢复到张开状态，以备下一次对子星1的重新锁紧，具体为：对推拉电磁铁302通电，推拉电磁铁302 的推拉杆缩回并带动锥销307从导向槽片301上的锥形孔312中拔出，导向槽片301在压缩弹簧314的作用下重新被压至张开状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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)
1.一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，其特征在于：包括子星(1)、子星底面组件(2)、导向调姿组件(3)、电磁铁组件(4)、电机(501)、传动组件(5)、锁紧组件(6)和母星(7)，所述的子星底面组件(2)安装在子星(1)的底面，所述的导向调姿组件(3)、电磁铁组件(4)、电机(501)、传动组件(5)和锁紧组件(6)均安装在母星(7)上，所述的电磁铁组件(4)设置两个，所述的导向调姿组件(3)设置四个，四个导向调姿组件(3)分别安装在母星(7)的四周，且四个导向调姿组件(3)与子星(1)的四角相对应；
通过空间机械臂带动子星(1)进入四组导向调姿组件(3)的捕获范围，待子星底面组件(2)与电磁铁组件(4)接触时，子星(1)触发设置在导向调姿组件(3)上的微动开关Ⅰ(309)，对电磁铁组件(4)通电，电磁铁组件(4)吸附子星(1)，启动电机(501)，电机(501)正转输出动力通过传动组件(5)带动子星(1)继续向下运动，四组导向调姿组件(3)对子星(1)调正姿态后，通过锁紧组件(6)对子星底面组件(2)进行捕获和锁紧，直至子星(1)与母星(7)完全锁紧时，电磁铁组件(4)断电和电机(501)停止正转；解锁时，对电磁铁组件(4)通电，电机(501)反转，解除锁紧组件(6)对卫星的限位，再次对电磁铁组件(4)断电，子星(1)与母星(7)分离；
所述导向调姿组件(3)包括导向槽片(301)、推拉电磁铁(302)、锁紧支座(303)、压杆(304)、分离弹簧(305)、旋转轴(306)、锥销(307)、电磁铁弹簧(308)、压力传感器(310)、锥形孔(311)、钢丝绳(510)、扭转弹簧(313)和拉伸弹簧(314)；
所述导向槽片(301)设置在锁紧支座(303)的外侧，在锁紧支座(303)内开设有容纳分离弹簧(305)和压力传感器(310)的凹槽，分离弹簧(305)的下端与压力传感器(310)连接，上端为自由端，分离弹簧(305)的自由端伸出凹槽设置，所述微动开关Ⅰ(309)安装在导向槽片(301)上，所述微动开关Ⅰ(309)用于检测子星(1)的位置，锁紧支座(303)上部形状与斜面压紧块(201)的形状相适应；
所述拉伸弹簧(314)位于锁紧支座(303)内，拉伸弹簧(314)的一端连接锁紧支座(303)，另一端连接导向槽片(301)的其中一个侧边，旋转轴(306)的一端穿过锁紧支座(303)后与导向槽片(301)的另一个侧边固定连接，旋转轴(306)的另一端与压杆(304)转动连接，所述旋转轴(306)与锁紧支座(303)形成转动副，所述扭转弹簧(313)一端固定在压杆(304)上，另一端固定在旋转轴(306)上，当压杆(304)绕旋转轴(306)转动时，扭转弹簧(313)受力扭转，带动旋转轴(306)和导向槽片(301)一起绕旋转轴(306)旋转；
推拉电磁铁(302)的伸缩杆通过钢丝绳(510)与锥销(307)连接，在导向槽片(301)的另一个侧边的下端开设有与锥销(307)配合的锥形孔(311)，在钢丝绳(510)上套设电磁铁弹簧(308)，推拉电磁铁(302)的伸缩杆伸长时，锥销(307)与锥形孔(311)配合，限制导向槽片(301)绕旋转轴(306)中心的转动自由度；推拉电磁铁(302)的伸缩杆收缩时，锥销(307)从锥形孔(311)内脱离，解除对导向槽片(301)绕旋转轴(306)转动自由度的限制；
初始状态下，所述导向槽片(301)在拉伸弹簧(314)的拉伸作用下，绕旋转轴(306)有角度倾斜。
2.根据权利要求1所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，其特征在于：所述子星底面组件(2)包括四个斜面压紧块(201)、锁紧拉环(202)和两个钢片(203)，四个斜面压紧块(201)安装在子星(1)底面四角的位置，所述锁紧拉环(202)设置在子星(1)底面的中心处，两个钢片(203)对称设置在锁紧拉环(202)的两侧，两个钢片(203)均安装在子星(1)底面的边缘处。
3.根据权利要求2所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，其特征在于：所述导向槽片(301)为L型槽片，所述导向槽片(301)设置在锁紧支座(303)的外侧边角处，四个导向槽片(301)形成捕获空间，每个导向槽片(301)按逆时针方向依次定义为A侧边和B侧边，在B侧边上安装旋转轴(306)，在A侧边上安装拉伸弹簧(314)。
4.根据权利要求3所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，其特征在于：所述电磁铁组件(4)包括吸盘电磁铁(401)、电磁铁支座(402)和压缩弹簧(403)，所述电磁铁支座(402)安装在母星(7)上，在电磁铁支座(402)内部设有滑槽，所述压缩弹簧(403)上下端分别与吸盘电磁铁(401)和电磁铁支座(402)相连，所述吸盘电磁铁(401)能沿着电磁铁支座(402)内的滑槽上下浮动，通电时，吸盘电磁铁(401)吸引子星底面组件(2)上对应位置的钢片(203)。
5.根据权利要求4所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，其特征在于：所述传动组件(5)包括蜗杆(502)、蜗轮(503)、直齿轮I(504)、直齿轮II(505)、锥齿轮I(506)、锥齿轮II(507)、直齿轮III(508)、钢丝缠绕筒(509)、钢丝绳(510)和传动轴(511)，所述电机(501)的输出轴与蜗杆(502)连接，所述蜗杆(502)与蜗轮(503)配合，所述蜗轮(503)与直齿轮I(504)安装在同一根轴上，所述直齿轮I(504)和直齿轮II(505)啮合，所述直齿轮II(505)和直齿轮III(508)啮合，所述直齿轮II(505)和锥齿轮I(506)安装在同一根轴上，所述锥齿轮I(506)和锥齿轮II(507)啮合，所述锥齿轮II(507)和钢丝缠绕筒(509)均安装在传动轴(511)上，钢丝绳(510)的一端与吸盘电磁铁(401)底部相连，另一端收卷在钢丝缠绕筒(509)上。
6.根据权利要求5所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，其特征在于：所述传动组件(5)的力和运动的传递路径有两条，路径I是电机(501)的旋转运动经蜗杆(502)、蜗轮(503)、直齿轮I(504)、直齿轮II(505)、锥齿轮I(506)、锥齿轮II(507)和传动轴(511)传递给钢丝缠绕筒(509)，使钢丝缠绕筒(509)旋转，实现钢丝绳(510)的收卷和释放；路径II是电机(501)的旋转运动经蜗杆(502)、蜗轮(503)、直齿轮I(504)和直齿轮II(505)传递给直齿轮III(508)，为锁紧组件(6)的锁紧提供动力。
7.根据权利要求5所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，其特征在于：所述锁紧组件(6)包括旋转电磁铁(601)、锁紧滑块(602)、微动开关II(603)、滑动通道(604)、螺母齿轮(605)、滑动齿轮(606)、动力齿轮(607)、滑槽弹簧(608)、弹簧压杆(609)、滑轮(610)、锁定弹簧(611)、锁定绳索(612)和回复弹簧(613)，所述螺母齿轮(605)安装在螺母齿轮支座上，在滑动通道(604)下部固定安装螺杆(614)，所述螺杆(614)与螺母齿轮(605)通过螺纹配合形成螺旋副，螺杆(614)的另一端自由，在所述滑动通道(604)上开设有容纳锁紧拉环的空间，在容纳锁紧拉环(202)的空间内设有触发旋转电磁铁(601)作动的微动开关II(603)，所述锁紧滑块(602)滑动设置在滑动通道(604)内部的空腔，所述旋转电磁铁(601)的输出端与设置在滑动通道(604)内的滑轮(610)连接，在滑轮(610)上缠绕锁定绳索(612)，锁定绳索(612)的自由端与锁紧滑块(602)连接，所述锁定弹簧(611)套设在锁定绳索(612)上，且一端与锁紧滑块(602)固定连接，另一端与滑动通道(604)的内壁固定连接，旋转电磁铁(601)未通电时，锁紧滑块(602)伸出滑动通道(604)并伸入容纳锁紧拉环的空间内，旋转电磁铁(601)通电时，锁紧滑块(602)缩回滑动通道(604)内；
所述动力齿轮(607)与直齿轮III(508)同轴安装，所述滑动齿轮(606)转动安装在安装轴上，所述安装轴的下端通过回复弹簧(613)与母星(7)相连，所述弹簧压杆(609)的下端抵在滑动齿轮(606)的上端，子星(1)向下运动时带动锁紧拉环(202)按压弹簧压杆(609)，弹簧压杆(609)按压滑动齿轮(606)向下运动，使滑动齿轮(606)同时与螺母齿轮(605)和动力齿轮(607)啮合，螺母齿轮(605)转动带动螺杆(614)、滑动通道(604)、锁紧滑块(602)、锁紧拉环(202)及子星(1)一起向下运动。
8.根据权利要求7所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置，其特征在于：所述弹簧压杆(609)包括保持弹簧(609-1)、滑动压杆(609-2)和压杆滑槽(609-3)，所述保持弹簧(609-1)的上端与滑动压杆(609-2)的上端相连，保持弹簧(609-1)的下端与压杆滑槽(609-3)的上端相连，滑动压杆(609-2)的下端抵在滑动齿轮(606)上，且在弹簧压杆(609)下端设置有滚子结构，所述滑动压杆(609-2)在压杆滑槽(609-3)内滑动，压杆滑槽(609-3)设置在母星(7)上。
9.根据权利要求8所述的一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置的工作方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、重复锁紧过程：
S11、子星(1)的捕获过程，初始锁紧状态下，导向调姿组件(3)的导向槽片(301)处于张开状态，空间机械臂带动子星(1)进入导向槽片(301)的捕获范围之内，此时位于锁紧支座(303)中的拉伸弹簧(314)拉动导向槽片(301)的A侧边，使其带动旋转轴(306)一起旋转至与水平地面倾斜，并带动与旋转轴(306)连接的扭转弹簧(313)转动，继而使扭转弹簧(313)另一端连接的压杆(304)旋转，这时的锥销(307)在电磁铁弹簧(308)的压力作用下顶住导向槽片(301)的B侧边；
S12、吸盘电磁铁(401)主动吸附子星(1)过程，子星(1)继续向下运动直到吸盘电磁铁(401)与子星(1)底部的两个钢片(203)接触，吸盘电磁铁(401)将两个钢片(203)吸住，这时子星(1)碰触检测位置的微动开关I(309)，驱动电机(501)开始动作，电机(501)的转动使钢丝缠绕筒(509)旋转，钢丝缠绕筒(509)上缠绕的钢丝绳(510)将与其固连的吸盘电磁铁(401)向下拉动，带动子星(1)继续向下运动，此过程中压缩弹簧(403)被不断压缩，此时空间机械臂与子星(1)脱离接触；
S13、子星(1)的姿态调整过程，子星(1)继续向下运动，子星(1)底部碰触四个导向调姿组件(3)上的压杆(304)，产生向下的压力，压杆(304)绕旋转轴(306)中心旋转，带动与压杆(304)相连的扭转弹簧(313)扭转，旋转轴(306)在扭转弹簧(313)的作用下带动导向槽片(301)克服拉伸弹簧(314)的作用与压杆沿着相同方向旋转，当导向槽片(301)上的锥形孔(311)的轴线与锥销(307)的轴线同轴时，锥销(307)在电磁铁弹簧(308)的作用下向外伸出并与锥形孔(311)配合，完成对导向槽片(301)位姿的固定，此时的导向槽片(301)与水平地面垂直；当四个导向调姿组件(3)上的导向槽片(301)全部完全合拢时，子星(1)的姿态调整完毕，此时旋转轴(306)与导向槽片(301)已转动到位并被子星(1)限位，然后子星(1)在吸盘电磁铁(401)的作用下继续向下运动，使压杆(304)继续产生旋转运动，扭转弹簧(313)继续产生扭转变形，而导向槽片(301)和旋转轴(306)保持静止；
S14，子星(1)到位锁定和位置检测过程；子星(1)向下运动时对锁紧支座(303)内的分离弹簧(305)进行压缩，子星(1)底面的锁紧拉环(202)进入容纳锁紧拉环的空间中，当子星(1)继续向下运动时，一方面使得锁紧拉环(202)在向下运动的过程中碰触位置检测微动开关II(603)，使旋转电磁铁(601)动作使锁紧滑块(602)插入锁紧拉环(202)的方形槽中；另一方面，锁紧拉环(202)将弹簧压杆(609)向下压，带动滑动齿轮(606)向下运动，将动力齿轮(607)和螺母齿轮(605)之间的动力接通，从而使电机(501)的转动带动螺母齿轮(605)做旋转运动，螺母齿轮(605)使得与其形成螺旋副的螺杆向下移动，从而带动锁紧滑块(602)向下运动，锁紧滑块(602)将锁紧拉环(202)向下继续拉紧，直至四个锁紧支座(303)中的四个压力传感器(310)压力反馈值都满足要求，锁紧过程结束；将吸盘电磁铁(401)和电机(501)断电；
S2、分离释放过程：
分离时，再次对吸盘电磁铁(401)通电，吸盘电磁铁(401)吸引子星(1)，同时电机(501)反转，滑动通道(604)通过螺杆-螺母传动副带动锁紧滑块(602)向上运动，锁紧拉环(202)上的拉紧力消失，当锁紧滑块(602)碰触微动开关II(603)时，旋转电磁铁(601)启动，将锁紧滑块(602)反向拉回滑动通道(604)中使其脱离锁紧拉环(202)的方形孔，锁紧拉环(202)的空间约束被解除，该过程中，子星(1)在四个分离弹簧(305)和电磁铁组件(4)中压缩弹簧(403)的作用下向上运动，当子星(1)碰触到位于导向槽片(301)上的微动开关I(309)时，确保锁紧拉环(202)已完全脱离锁紧滑块(602)的捕获区域，此时瞬间对吸盘电磁铁(401)断电，子星(1)在正处于压缩状态的分离弹簧(305)和压缩弹簧(403)作用下沿着导向槽片(301)被弹出，分离释放过程结束；
S3、重复锁紧准备过程：
S2的分离释放过程结束后，此时导向调姿组件(3)中的导向槽片(301)需恢复到张开状态，以备下一次对子星(1)的重新锁紧，具体为：对推拉电磁铁(302)通电，推拉电磁铁(302)的伸缩杆缩回并带动锥销(307)从导向槽片(301)上的锥形孔(311)中拔出，导向槽片(301)在压缩弹簧(403)的作用下重新被压至张开状态。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111510790.4A CN114212281B (zh) | 2021-12-10 | 2021-12-10 | 一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及其工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111510790.4A CN114212281B (zh) | 2021-12-10 | 2021-12-10 | 一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及其工作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114212281A CN114212281A (zh) | 2022-03-22 |
| CN114212281B true CN114212281B (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=80701100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111510790.4A Active CN114212281B (zh) | 2021-12-10 | 2021-12-10 | 一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及其工作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114212281B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115384782B (zh) * | 2022-10-27 | 2023-01-06 | 北京瀚科智翔科技发展有限公司 | 一种可释放的无人机电池及其控制方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4923151A (en) * | 1988-03-01 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Tether power generator for earth orbiting satellites |
| WO1998019911A2 (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-14 | Rivera Ramon L | Gyroscopic space ship/station with docking mechanism |
| CN106586039A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-04-26 | 中国航天时代电子公司 | 一种空间防误差捕捉对接装置 |
| CN110127087A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-16 | 山东航天电子技术研究所 | 一种立方星多星轨道释放装置 |
| CN111301724A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-06-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于电磁驱动的新型连接解锁机构 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100475651C (zh) * | 2007-04-19 | 2009-04-08 | 上海交通大学 | 空间微纳星站的锥-杆型对接与释放机构 |
| US9487308B2 (en) * | 2013-03-15 | 2016-11-08 | Blue Origin, Llc | Launch vehicles with ring-shaped external elements, and associated systems and methods |
| CN104590592B (zh) * | 2015-01-13 | 2017-01-04 | 中北大学 | 一种空间电磁对接机构 |
| DE102016108606A1 (de) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | ECM Space Technologies GmbH | Auswurfeinheit für einen Satelliten |
| CN106240849B (zh) * | 2016-07-22 | 2020-05-12 | 上海宇航系统工程研究所 | 航天器对接系统及方法 |
| JP6832257B2 (ja) * | 2017-08-23 | 2021-02-24 | 学校法人大同学園 | 人工衛星用姿勢制御システム |
| CN107985636B (zh) * | 2017-12-07 | 2020-11-06 | 上海宇航系统工程研究所 | 一种适用于绳系卫星对接分离的三爪式对接机构 |
| US10501212B2 (en) * | 2018-04-30 | 2019-12-10 | John Francis Dargin | Removing orbital space debris from near earth orbit |
| CN108945531B (zh) * | 2018-09-20 | 2023-08-01 | 哈尔滨理工大学 | 小型在轨卫星捕获对接机构 |
| CN109703790A (zh) * | 2018-12-11 | 2019-05-03 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种四方锥式对接锁紧装置 |
| CN110002011B (zh) * | 2019-04-18 | 2022-07-05 | 哈尔滨工业大学 | 一种航天器模块柔性对接机构 |
| CN110282166B (zh) * | 2019-05-30 | 2022-08-05 | 南京航空航天大学 | 一种用于小型绳系卫星子星的可收纳弹射机构 |
| CN113562204B (zh) * | 2021-07-27 | 2023-08-15 | 北京空间飞行器总体设计部 | 一种基于机械锁紧、电磁解锁的空间电磁对接机构 |
-
2021
- 2021-12-10 CN CN202111510790.4A patent/CN114212281B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4923151A (en) * | 1988-03-01 | 1990-05-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Tether power generator for earth orbiting satellites |
| WO1998019911A2 (en) * | 1996-11-04 | 1998-05-14 | Rivera Ramon L | Gyroscopic space ship/station with docking mechanism |
| CN106586039A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-04-26 | 中国航天时代电子公司 | 一种空间防误差捕捉对接装置 |
| CN110127087A (zh) * | 2019-05-17 | 2019-08-16 | 山东航天电子技术研究所 | 一种立方星多星轨道释放装置 |
| CN111301724A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-06-19 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于电磁驱动的新型连接解锁机构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114212281A (zh) | 2022-03-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114212281B (zh) | 一种电磁触发的子母星重复连接分离释放装置及其工作方法 | |
| CN107757954B (zh) | 一种用于空间有效载荷的低冲击可重复锁紧与分离装置 | |
| CN107985636B (zh) | 一种适用于绳系卫星对接分离的三爪式对接机构 | |
| US10518883B2 (en) | Small store suspension and release unit | |
| CN108116697A (zh) | 一种球形卫星分离解锁装置 | |
| CN102655789A (zh) | 滑动设备 | |
| CN113277124B (zh) | 一种基于分瓣螺母的解锁分离装置 | |
| CN105292520B (zh) | 一种联动式空间重复锁紧释放机构 | |
| CN113148244B (zh) | 用于航天器组的在轨组装对接机构及对接方法 | |
| CN114212280B (zh) | 基于螺旋传动的低冲击可重复连接分离释放装置及方法 | |
| CN103982101B (zh) | 锁定解锁螺钉及舱门锁定解锁装置 | |
| CN111361767A (zh) | 一种超轻型钢丝绳联动式空间对接机构 | |
| CN110925277A (zh) | 一种基于摇臂连杆的分离装置及机械分离系统 | |
| CN107031874B (zh) | 一种瞬时触发的空间非合作目标抓附装置 | |
| CN113184230B (zh) | 一种空间压紧释放装置 | |
| CN111688955B (zh) | 旋转t型头式空间对接锁释机构 | |
| CN110010324B (zh) | 一种双电磁铁并联锁定装置及其工作方法 | |
| DE102010045207B4 (de) | Verriegelungsvorrichtung | |
| CN109204891B (zh) | 一种捕获锁紧机构 | |
| JP4430339B2 (ja) | ドア開閉機構のセーフティロック装置 | |
| CN113320718B (zh) | 一种可更换模块对接装置 | |
| CN107387701A (zh) | 电动推杆及其快速释放装置 | |
| CN113753267B (zh) | 一种可适应舱体变形的多点联动压紧释放机构 | |
| CN115158708B (zh) | 一种宇航用双轴自主压紧释放机构 | |
| CN213974427U (zh) | 一种口盖快卸装置 |
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 |