CN116889495A - 太空探索者救援系统 - Google Patents

Abstract

一种太空探索者救援系统，包括：担架，所述担架包括：第一支撑杆；第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆各自被构造成从缩回位置伸展到部署位置；以及身体支撑件，所述身体支撑件在所述第一支撑杆与所述第二支撑杆之间延伸；以及至少一个轮，所述至少一个轮附接到或可移除地附接到所述担架。

Description

太空探索者救援系统

背景技术

本文的实施方案总体上涉及太空探索设备，并且更具体地涉及太空探索者救援系统。

太空探索者的任务是探索或访问行星、卫星、小行星或其他天体。太空探索者可以是宇航员或任何宇航服的穿着者。太空探索者在天体上进行舱外活动期间可能会遇到紧急情况，这会抑制太空探索者的行走能力。宇航服加上太空探索者的体重的组合重量可能会使同伴太空探索者难以背扛无法行走的太空探索者。

发明内容

根据一个实施方案，提供了一种太空探索者救援系统。所述太空探索者救援系统包括：担架，所述担架包括：第一支撑杆；第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆各自被构造来从缩回位置伸展到部署位置；以及身体支撑件，所述身体支撑件在第一支撑杆与第二支撑杆之间延伸；以及至少一个轮，所述至少一个轮附接到或可移除地附接到担架。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括控制臂，所述控制臂被构造来将至少一个轮附接到担架。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括铰链，所述铰链被构造来将控制臂附接到担架，所述至少一个轮被构造来相对于担架折叠。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括，至少一个轮还包括：第一轮，所述第一轮附接到第一支撑杆；以及第二轮，所述第二轮附接到第二支撑杆。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：第一控制臂，所述第一控制臂被构造来将第一轮附接到第一支撑杆；以及第二控制臂，所述第二控制臂被构造来将第二轮附接到第二支撑杆。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：第一铰链，所述第一铰链被构造来将第一控制臂附接到第一支撑杆，第一轮被构造来相对于担架折叠；以及第二铰链，所述第二铰链被构造来将第二控制臂附接到第二支撑杆，第二轮被构造来相对于担架折叠。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：第一支撑杆被构造来从缩回位置到部署位置从自身伸出。第二支撑杆被构造来从缩回位置到部署位置从自身伸出。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：第一支撑杆被构造来从部署位置到缩回位置折叠到自身上。第二支撑杆被构造来从部署位置到缩回位置折叠到自身上。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：基本生命保障系统。第一支撑杆被构造来从部署位置到缩回位置缩入基本保障系统中。第二支撑杆被构造来从部署位置到缩回位置缩入基本保障系统中。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：基本生命保障系统。第一支撑杆被构造来从部署位置到缩回位置折叠到基本保障系统上。第二支撑杆被构造来从部署位置到缩回位置折叠到基本保障系统上。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：基本生命保障系统，所述基本生命保障系统包括结构框架。第一支撑杆被构造来附接到结构框架。第二支撑杆被构造来附接到结构框架。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：基本生命保障系统，所述基本生命保障系统包括结构框架，所述结构框架包括第一外部安装点和第二外部安装点。第一支撑杆被构造来附接到第一外部安装点。第二支撑杆被构造来附接到第二外部安装点。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：第一支撑杆被构造来直接附接到第一外部安装点。第二支撑杆被构造来直接附接到第二外部安装点。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：第一支撑杆被构造来通过第一延长杆附接到第一外部安装点。第二支撑杆被构造来通过第二延长杆附接到第二外部安装点。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：第一支撑杆和第二支撑杆各自包括柄部。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：第一支撑杆平行于第二支撑杆定向。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：身体支撑件使用附接机构来可移除地附接到第一支撑杆和第二支撑杆中的至少一者。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括：附接机构是搭扣或条带。

除了上述一个或多个特征之外，或者作为另选方案，另外的实施方案可包括压缩气体罐，所述压缩气体罐被构造来提供压缩气体以给至少一个轮充气。

根据另一实施方案，提供了一种制造太空探索者救援系统的方法。所述方法包括组装担架，所述组装担架包括以下步骤：部署或附接第一支撑杆；部署或附接第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆各自被构造成从缩回位置伸展到部署位置；以及部署身体支撑件或将其附接到第一支撑杆和第二支撑杆中的至少一者，所述身体支撑件被构造来在第一支撑杆与第二支撑杆之间延伸；以及部署至少一个轮或将其附接到担架。

前述特征和元件可以各种组合而非排它性地组合，除非另外明确指明。根据下文描述和附图将更明白这些特征和元件以及其操作。然而，应理解，以下描述和附图本质上意欲例示性和解释性而非限制性的。

附图说明

以下描述不应被视为以任何方式进行限制。参考附图，相似的元件被相似地编号：

图1是根据本公开的实施方案的在使用中的太空探索者救援系统的示意图；

图2是根据本公开的实施方案的太空探索者救援系统的顶视图；

图3是根据本公开的实施方案的处于缩回或非部署位置的太空探索者救援系统的顶视图；

图4是根据本公开的实施方案的处于缩回或非部署位置的太空探索者救援系统的侧视图；并且

图5是示出根据本公开的实施方案的制造太空探索者救援系统的方法的流程图的流程图。

具体实施方式

参考附图，本文借助于示例而非限制的方式呈现了所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述。

本文详述的方法和设备的实施方案涉及太空探索者救援系统。如先前所提及，太空探索者的任务是探索行星、卫星、小行星或其他天体。太空探索者可以是宇航员或任何宇航服的穿着者。太空探索者在天体上进行舱外活动期间可能会遇到紧急情况，这会抑制太空探索者的行走能力。宇航服和体重的组合重量可能会使同伴太空探索者难以背扛无法行动的太空探索者。如果无法行动的太空探索者在体型方面比必须移动无法行动的太空探索者的同伴太空探索者大得多，则此问题就会加剧。本文所公开的实施方案旨在提供一种轻质且可折叠的带轮担架，所述担架可被整合到宇航服中并且可在紧急情况下快速展开。有利地，通过将担架整合到便携式生命保障系统(PLSS)的结构中或使用可用的延长柄部，此创新为太空探索者提供了一种将受伤伙伴运输到安全地点的装置。

参考图1，根据本公开的实施方案，示出太空探索者救援系统100的等距视图。太空探索者救援系统100包括具有至少一个轮190的担架110。可存在两个轮190，所述轮包括第一轮190a和第二轮190b(例如，参见图2)。虽然太空探索者救援系统100贯穿本文被描述和示出为具有第一轮190a和第二轮190b，但是本文所公开的实施方案也可适用于具有仅一个轮190或多个轮的太空探索者救援系统100。

轮190可由橡胶、金属网或本领域技术人员之一已知的任何其他轻质材料组成。轮190也可被构造来在需要部署时充气。有利地，处于放气状态的轮190的储存和运输将更容易，因为轮190将更轻并且占用更少空间。在一个实例中，轮190可使用压缩气体诸如例如二氧化碳来充气以部署。例如，太空探索者救援系统100还可任选地包括压缩气体罐160，所述压缩气体罐被构造来在部署太空探索者救援系统100时提供压缩气体以给轮190充气。轮190还可被构造来相对于担架110折叠。轮190还可能够从担架110移除，这可有助于储存和/或运输。

图1示出第一太空探索者200由第二太空探索者300背扛在太空探索者救援系统100上。由于任何类型的失能，包括但不限于疾病、受伤或任何其他病痛，第一太空探索者200可能无法行走。由于宇航服210的重量和第一太空探索者200的体重，第二太空探索者300在身体上可能无法背扛第一太空探索者200。

担架110可包括前端112和位于前端112对面的后端114。担架110可包括身体支撑件120，所述身体支撑件被构造来允许在其上背扛第一太空探索者200。身体支撑件120可以是单独部件或PLSS的内部结构的一部分。身体支撑件120可与一个或多个轮190一起位于后端114处或附近。身体支撑件120可由柔性材料组成，所述柔性材料诸如例如覆盖宇航服的相同类型的织物(例如，Orthofabric、牛津皮革或本领域技术人员之一已知的任何其他织物)。担架110可包括从前端112延伸到后端114的两个支撑杆130。支撑杆130可包括第一支撑杆130a和平行于第一支撑杆130a延伸的第二支撑杆130b(例如，参见图2)。第一支撑杆130a和第二支撑杆130b各自被构造成从缩回位置伸展到部署位置。

支撑杆130被构造来向担架110提供结构刚度。支撑杆130可由坚固的轻质材料组成，所述材料诸如例如金属、铝、复合材料、碳增强纤维、塑料、Delrin或本领域技术人员之一已知的任何其他坚固的轻质材料。

支撑杆130可包括位于前端112处或附近的柄部136。柄部136可被构造来允许第二太空探索者抓握到支撑杆130上并且将担架110的前端112沿向上方向D1提升。

控制臂194将轮190连接到担架110。控制臂194可具体地将轮190的轴192连接到担架110。轮190被构造来围绕轴192旋转。控制臂194可通过铰链196连接到担架110。铰链196被构造来将轮190收入以供储存以及放出以供使用，如本文将进一步论述。作为单独的动作，轮可被拆卸和添加。

轮190的轴192可用作太空探索者救援系统100的支点，并且因此当第二太空探索者300将担架110的前端112沿向上方向D1提升时，担架110在轴192处枢转。控制臂194可在距前端112第一距离DIS1和距后端114第二距离DIS2处连接到担架110。第一距离DIS1可大于第二距离DIS2，以给予第二太空探索者300更大的杠杆作用以将担架110的前端112沿向上方向D1提升。

有利地，太空探索者救援系统100有助于在轮190与柄部之间分配第一太空探索者200和第一太空探索者200的宇航服210的重量，从而减少由第二太空探索者300背扛的总重量。有利地，第一太空探索者200和第一太空探索者200的宇航服210的重心可或可不放置在轮190之上以获得最佳性能。

第二太空探索者300的宇航服310可包括要穿戴在第二太空探索者300的背部302上的基本生命保障系统320。基本生命保障系统320包括结构框架322和外部安装点324，所述外部安装点可一体连接到结构框架322或者是所述结构框架的一部分。延长杆326可被构造来将支撑杆130连接到外部安装点324，这将有利地减轻第二太空探索者300的手部304的负载，并且可允许第二太空探索者300不必用任何手部304抓住支撑杆130。外部安装点324可以是舱外移动单元(EMU)穿/脱组件(EDDA)安装点。可存在位于基本生命保障系统320的第一侧上的第一或多个外部安装点324和位于基本生命保障系统320的第二侧上的第二或多个外部安装点324。

第一太空探索者200的宇航服210可包括要穿戴在第二太空探索者200的背部202上的基本生命保障系统220。基本生命保障系统220包括结构框架222和外部安装点224，所述外部安装点可一体连接到结构框架322或者是所述结构框架的一部分(每一侧、近侧和远侧中的一者或多者)。延长杆326可被构造来将支撑杆130连接到外部安装点224，从而消除对在PLSS中具有伸缩杆的需要。外部安装点224可以是舱外移动单元(EMU)穿/脱组件(EDDA)安装点，所述EDDA安装点被设计来支撑宇航服和太空探索者的重量。可存在位于基本生命保障系统220的第一侧上的第一或多个外部安装点224和位于基本生命保障系统220的第二侧上的第二或多个外部安装点224。织物将沿着PLSS折叠，或者条带将被紧固在杆之上以支撑太空探索者的靴子。

第一太空探索者200的宇航服210可包括要穿戴在第一太空探索者200的背部202上的基本生命保障系统220。基本生命保障系统220包括结构框架222和外部安装点224，所述外部安装点可一体连接到结构框架222或者是所述结构框架的一部分。第一太空探索者200可通过外部安装点224固定到太空探索者救援系统100，这有利地有助于防止第一太空探索者从身体支撑件120上滑落。第一太空探索者200可直接固定到外部安装点224。外部安装点224可以是EDDA安装点。可存在位于基本生命保障系统220的第一侧上的第一外部安装点224和位于基本生命保障系统220的第二侧上的第二外部安装点224。

现在参考图2，继续参考图1，示出根据本公开的实施方案的太空探索者救援系统100的顶视图。

如先前所提及，太空探索者救援系统100包括担架110、第一轮190a和第二轮192b。第一轮190a可以是左轮，并且第二轮192b可以是右轮。担架110包括第一支撑杆130a、平行于第一支撑杆130a延伸的第二支撑杆130b、以及在第一支撑杆130a与第二支撑杆130b之间延伸的身体支撑件120。第一支撑杆130a可以是左支撑件，并且第二支撑杆130b可以是右支撑杆。

第一控制臂194a被构造来将第一轮190a附接到第一支撑杆130a。第一铰链196a被构造来将第一控制臂194a附接到第一支撑杆130a。第一铰链196a可被构造来允许第一控制臂194a相对于第一支撑杆130a旋转。

第二控制臂194b被构造来将第二轮190b附接到第二支撑杆130b。第二铰链196b被构造来将第二控制臂194b附接到第二支撑杆130b。第二铰链196b可被构造来允许第二控制臂194b相对于第二支撑杆130b旋转。

第一支撑杆130a和第二支撑杆130b可被构造来从缩回位置到部署位置放出或伸出，如本文将进一步论述。第一支撑杆130a和第二支撑杆130b在图1和图2中示出为处于部署位置。

每个支撑杆130a、130b可包括一个或多个附接机构150，所述一个或多个附接机构被构造来将身体支撑件120附接到支撑杆130a、130b。一个或多个附接机构150可以是条带、搭扣或本领域技术人员之一已知的任何其他类似附接机构。身体支撑件120使用附接机构150来可移除地附接到第一支撑杆130a和第二支撑杆130b中的至少一者。另选地，身体支撑件120可以是可折起和/或可拉出以延伸到所有点150的织物。另一实施方案，身体支撑件120可以是小段织物(例如，条带)，其可附接到点150。

现在参考图3至图4，继续参考图1至图2，根据本公开的实施方案，图3示出处于缩回位置的太空探索者救援系统100的顶视图，并且图4示出处于缩回位置的空间探索者救援系统100的侧视图。

第一支撑杆130a在图3和图4中示出为处于缩回位置。第一支撑杆130a缩回到缩回位置以便于储存和运输。第一支撑杆130a可被构造来从部署位置到缩回位置缩入自身中和/或缩入基本生命保障系统220的结构框架222中。第一支撑杆130a可被构造来从部署位置到缩回位置折叠到自身上和/或折叠到基本生命保障系统220的结构框架222上。第一支撑杆被构造来从缩回位置到部署位置从自身130a和/或基本生命保障系统220伸出。

第二支撑杆130b在图3和图4中示出为处于缩回位置。第二支撑杆130b缩回到缩回位置以便于储存和运输。第二支撑杆130b可被构造来从部署位置到缩回位置缩入自身中和/或缩入基本生命保障系统220的结构框架222中。第二支撑杆130b可被构造来从部署位置到缩回位置折叠到自身上和/或折叠到基本生命保障系统320的结构框架222上。第二支撑杆130b被构造来从缩回位置到部署位置从自身和/或基本生命保障系统220伸出。

第一支撑杆130a和第二支撑杆130b处于缩回位置，轮190可约在第一支撑杆130a与第二支撑杆130b之间折叠放平到自身上，如图3所示。身体支撑件120在缩回位置中可折叠在第一支撑杆130a、第二支撑杆130b和轮190之上，以将第一支撑杆130a、第二支撑杆130b和轮190包围在身体支撑件120与基本生命保障系统220之间以用于储存和运输。

现在参考图5，继续参考图1至图4，示出根据本公开的实施方案的制造太空探索者救援系统100的方法800的流程图。

在框804处，组装担架110，所述组装担架包括框806、808、810的步骤。在框806处，部署或附接第一支撑杆130a。在框808处，部署或附接第二支撑杆130b。第一支撑杆130a和第二支撑杆130b各自被构造成从缩回位置伸展到部署位置。在框810处，部署身体支撑件120或将其附接到第一支撑杆130a和第二支撑杆130b中的至少一者。身体支撑件130被构造来在第一支撑杆130a与第二支撑杆130b之间延伸。

在框812处，部署至少一个轮190或将其附接到担架110。至少一个轮190可被构造来相对于担架110折叠。

虽然以上描述已经以特定次序描述了5的流程过程，但是应当了解，除非在所附权利要求中另有明确要求，否则步骤的次序可发生变化。

本文所述的特征的技术效果和益处包括太空探索者救援系统，所述太空探索者救援系统包括担架和一个或多个轮，所述一个或多个轮被构造来收缩到缩回位置以及伸展到部署位置。

本文所用的术语仅仅是为了描述特定的实施方案，而不旨在限制本公开。如本文所使用，除非上下文另有明确指明，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”意图也包括复数形式。还将理解，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”在本说明书中使用时，指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件部件和/或其组合的存在或添加。

虽然已经参考一个或多个示例性实施方案描述了本公开，但是本领域技术人员应理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可进行各种改变并可用等效物取代本公开的元件。此外，在不脱离本公开的基本范围的情况下，可进行许多修改以使特定情形或材料适应本公开的教导。因此，本公开无意限于作为预期用于实施本公开的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (15)

1.一种太空探索者救援系统，其包括：

担架，所述担架包括：

第一支撑杆；

第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆各自被构造成从缩回位置伸展到部署位置；以及

身体支撑件，所述身体支撑件在所述第一支撑杆与所述第二支撑杆之间延伸；以及

至少一个轮，所述至少一个轮附接到或可移除地附接到所述担架。

2.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其还包括：

控制臂，所述控制臂被构造来将所述至少一个轮附接到所述担架，

优选地，其还包括：

铰链，所述铰链被构造来将所述控制臂附接到所述担架，所述至少一个轮被构造来相对于所述担架折叠。

3.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其中所述至少一个轮还包括：

第一轮，所述第一轮附接到所述第一支撑杆；以及

第二轮，所述第二轮附接到所述第二支撑杆，

优选地，其还包括：

第一控制臂，所述第一控制臂被构造来将所述第一轮附接到所述第一支撑杆；以及

第二控制臂，所述第二控制臂被构造来将所述第二轮附接到所述第二支撑杆。

4.如权利要求3所述的太空探索者救援系统，其还包括：

第一铰链，所述第一铰链被构造来将所述第一控制臂附接到所述第一支撑杆，所述第一轮被构造来相对于所述担架折叠；以及

第二铰链，所述第二铰链被构造来将所述第二控制臂附接到所述第二支撑杆，所述第二轮被构造来被相对于所述担架折叠。

5.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其中所述第一支撑杆被构造来从所述缩回位置到所述部署位置从自身伸出，并且

其中所述第二支撑杆被构造来从所述缩回位置到所述部署位置从自身伸出。

6.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其中所述第一支撑杆被构造来从所述部署位置到所述缩回位置折叠到自身上，并且

其中所述第二支撑杆被构造来从所述部署位置到所述缩回位置折叠到自身上。

7.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其还包括：

基本生命保障系统，

其中所述第一支撑杆被构造来从所述部署位置到所述缩回位置缩入所述基本保障系统中，并且

其中所述第二支撑杆被构造来从所述部署位置到所述缩回位置缩入所述基本保障系统中。

8.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其还包括：

基本生命保障系统，

其中所述第一支撑杆被构造来从所述部署位置到所述缩回位置折叠到所述基本保障系统上，并且

其中所述第二支撑杆被构造来从所述部署位置到所述缩回位置折叠到所述基本保障系统上。

9.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其还包括：

基本生命保障系统，所述基本生命保障系统包括结构框架，

其中所述第一支撑杆被构造来附接到所述结构框架，并且

其中所述第二支撑杆被构造来附接到所述结构框架。

10.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其还包括：

基本生命保障系统，所述基本生命保障系统包括结构框架，所述结构框架包括第一外部安装点和第二外部安装点，

其中所述第一支撑杆被构造来附接到所述第一外部安装点，并且

其中所述第二支撑杆被构造来附接到所述第二外部安装点，

优选地，其中所述第一支撑杆被构造来直接附接到所述第一外部安装点，并且

其中所述第二支撑杆被构造来直接附接到所述第二外部安装点，

或者，其中所述第一支撑杆被构造来通过第一延长杆附接到所述第一外部安装点，并且

其中所述第二支撑杆被构造来通过第二延长杆附接到所述第二外部安装点。

11.如权利要求9所述的太空探索者救援系统，其中所述第一支撑杆和所述第二支撑杆各自包括柄部。

12.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其中所述第一支撑杆平行于所述第二支撑杆定向。

13.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其中所述身体支撑件使用附接机构来可移除地附接到所述第一支撑杆和所述第二支撑杆中的至少一者，

优选地，其中所述附接机构是搭扣或条带。

14.如权利要求1所述的太空探索者救援系统，其还包括：

压缩气体罐，所述压缩气体罐被构造来提供压缩气体以给所述至少一个轮充气。

15.一种制造太空探索者救援系统的方法，其包括：

组装担架，所述组装担架包括以下步骤：

部署或附接第一支撑杆；

部署或附接第二支撑杆，所述第一支撑杆和所述第二支撑杆各自被构造成从缩回位置伸展到部署位置；以及

部署身体支撑件或将其附接到所述第一支撑杆和所述第二支撑杆中的至少一者，所述身体支撑件被构造来在所述第一支撑杆与所述第二支撑杆之间延伸；以及

部署至少一个轮或将其附接到所述担架。