KR101808553B1

KR101808553B1 - 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템

Info

Publication number: KR101808553B1
Application number: KR1020160106886A
Authority: KR
Inventors: 고성영; 박석호; 박종오; 선정안; 정진우; 왕데리
Original assignee: 전남대학교산학협력단
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-08-23
Publication date: 2017-12-13

Abstract

본 발명은 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블 구동 병렬형 로봇 기반에 직선운동이 가능한 구조의 풀리 이동시스템을 도입하여 엔드이펙터가 랑데부선에 능동적으로 부분 도킹 후 엔드이펙터를 원점으로 복귀시킴으로써, 우주선 도킹이 신속하고 정확하게 이루어질 수 있도록 한 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템에 관한 것이다.
이를 위해, 목표선에 랑데부선을 도킹 시키는 우주선 도킹 시스템에 있어서, 목표선의 도킹 부위에 설치되며, 목표선의 도킹 부위 외측을 향해 연장되되 단부에는 가이드롤러가 설치된 복수의 지지대;상기 목표선에 설치되며, 회전동력을 발생하는 구동부;상기 구동부의 동력에 의해 감기거나 풀리며, 각 지지대의 가이드롤러를 통해 가이드되는 복수의 케이블;상기 가이드롤러를 통해 가이드된 복수의 케이블에 연결되어 케이블 길이 조절에 따라 복수의 지지대 사이에서 다양한 위치가 제공되며, 랑데부선의 도킹 부위가 결합되는 엔드이펙터:를 포함하여 구성되며, 구동부의 동력에 의해 랑데부선이 결합된 엔드이펙터가 목표선의 도킹 부위로 이동되어 랑데부선을 목표선에 도킹시키는 것을 특징으로 하며, 상기 지지대는 목표선의 둘레면으로부터 목표선의 도킹 부위 외측을 향해 폴딩될 수 있도록 목표선의 일단부에 힌지 결합되되, 상기 지지대의 폴딩은 지지대 폴딩 장치를 통해 이루어지고, 상기 지지대 폴딩 장치는, 모터;상기 모터의 동력에 의해 직진운동하며, 지지대를 밀거나 당기면서 힌지를 중심으로 상기 지지대를 폴딩시키는 동력전달수단:을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템을 제공한다.

Description

케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템{A spacecraft docking system using a cable-driven parallel robot structure}

본 발명은 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블 길이 조절을 통해 다양한 위치를 제공할 수 있는 엔드이펙터에 의해 목표선과 랑데부선의 도킹이 신속하고 안전하고 정확하게 이루어질 수 있도록 한 케이블 구동 병렬형 로봇 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템에 관한 것이다.

도킹이란 우주선이 우주 공간에 다른 우주선 혹은 장비에 결합하는 것을 말한다.

도킹은 우주 기술 연구에 있어서, 매우 중요한 분야로서 도킹을 위한 우주 기술 분야의 예로는, 우주연락선에 의한 인공위성 수리와 회수, 유인우주선 구조, 우주식민지나 우주공장과 같은 대형 구조물 건설 등이 있다.

이러한 도킹을 확실히 수행하기 위해서는 랑데부선을 목표선에 접근시킬 때의 유도 시스템의 특성, 도킹할 때의 충격완화와 결합기술, 엔진 정지시간의 정밀도 등의 문제가 있다.

랑데부할 때, 목표선과 랑데부선의 속도차가 크면 도킹 충격이 크고, 랑데부 유지 시간이 극히 짧아지기 때문에 목적을 달성하기가 어렵게 된다.

도킹이 제대로 이루어지려면 목표선의 궤도와 랑데부선의 궤도가 랑데부를 실시하는 장소인 랑데부점에서 맞닿을 필요가 있다.

상기와 같은 랑데부에는 여러가지 방법이 있으나, 일반적으로는 먼저 랑데부선을 목표선의 궤도면과 같은 대기궤도에 투입하여 거기서 랑데부용 궤도로 옮기는 방법이 사용되고 있다.

이때, 랑데부용 궤도에는 최소 에너지로 움직임이 가능한 호만형(Hohmann) 궤도가 이용된다.

도킹은 기본적으로 랑데부 최종단계에서 남아 있는 위치, 자세, 속도 등의 최종조정-반동력이 발생하기 전의 초기 접촉포착-결합할 때의 반동력을 최소로 하도록 충격을 흡수하는 기구에 의한 결합-결합유지-도킹-결합목적에 따라서 양 구조체간 연결부위의 밀폐 등의 순서로 실시된다.

또한, 결합된 구조물이 계획적으로 또는 긴급사태 발생시 신속하게 도킹의 역순으로 안전하게 분리 가능한 성능을 갖는 것이 요구된다.

또한, 무인도킹은 유인도킹에 비해 조작이나 기술면에서 더 어려우며, 정밀도가 높은 원격조정시스템이 요구된다.

만약, 도킹 실패시 최악의 경우 모선이 파괴될 수 있으며, 수송물품을 전달하지 못해 각종 계획의 차질이 빚어지게 된다.

이에 따라, 안전한 도킹이 이루어질 수 있도록 한 기술이 『미국등록특허 US 6945499』및 『미국등록특허 US 5364046』을 통해 개발되어 있다.

상기 『미국등록특허 US 6945499』는 우주선을 연결하기 위하여 기본 우주선에 모터를 구성하고, 랑데부선에는 상기 모터에 의해 권취되는 케이블이 연결되도록 함으로써, 모터의 동력에 의해 랑데부선을 당겨 도킹이 이루어지도록 한 기술적 특징이 있다.

그리고, 상기 『미국등록특허 US 5364046』는 랑데부선이 기본우주선을 향해 캡처볼(capture ball)을 발사하여 케이블이 상호 간에 연결되도록 한 후, 기본우주선이 케이블을 당기도록 하여 도킹이 이루어지도록 한 기술적 특징이 있다.

하지만, 상기한 종래 기술은 케이블이 랑데부선에 연결되는 과정에서의 안정성이 떨어지는 문제가 있었다.

즉, 캡처볼을 랑데부선에 발사하여 케이블을 연결시키는 일련의 과정은 정밀도가 떨어져, 도킹에 대한 안정성이 떨어지는 문제가 있었던 것이다.

미국등록특허 US 6945499 미국등록특허 US 5364046

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 케이블 길이 조절에 의해 다양한 위치가 제공되는 엔드이펙터를 마련하여, 상기 엔드이펙터를 통해 랑데부선을 부분 도킹하고 상기 엔드이펙터를 목표선에 가이드하여 랑데부선이 목표선에 도킹시킬 수 있도록 함으로써, 신속하고 정확한 도킹이 이루어질 수 있도록 한 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템을 제공하고자 한 것이다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 목표선에 랑데부선을 도킹 시키는 우주선 도킹 시스템에 있어서, 목표선의 도킹 부위에 설치되며, 목표선의 도킹 부위 외측을 향해 연장되되 단부에는 가이드롤러가 설치된 복수의 지지대;상기 목표선에 설치되며, 회전동력을 발생하는 구동부;상기 구동부의 동력에 의해 감기거나 풀리며, 각 지지대의 가이드롤러를 통해 가이드되는 복수의 케이블;상기 가이드롤러를 통해 가이드된 복수의 케이블에 연결되어 케이블 길이 조절에 따라 복수의 지지대 사이에서 다양한 위치가 제공되며, 랑데부선의 도킹 부위가 결합되는 엔드이펙터:를 포함하여 구성되며, 구동부의 동력에 의해 랑데부선이 결합된 엔드이펙터가 목표선의 도킹 부위로 이동되어 랑데부선을 목표선에 도킹시키는 것을 특징으로 하며, 상기 지지대는 목표선의 둘레면으로부터 목표선의 도킹 부위 외측을 향해 폴딩될 수 있도록 목표선의 일단부에 힌지 결합되되, 상기 지지대의 폴딩은 지지대 폴딩 장치를 통해 이루어지고, 상기 지지대 폴딩 장치는, 모터;상기 모터의 동력에 의해 직진운동하며, 지지대를 밀거나 당기면서 힌지를 중심으로 상기 지지대를 폴딩시키는 동력전달수단:을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템을 제공한다.

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이때, 상기 동력전달수단은, 모터에 연결된 스크류축;상기 스크류축에 결합되어 스크류축의 회전에 의해 직진 운동하는 슬라이더;상기 슬라이더로부터 외측으로 연장되며, 지지대의 일면을 따라 움직이면서 지지대의 임계점을 지날 때 힌지를 중심으로 지지대가 회동되도록 한 연장바:를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

목표선과 랑데부선의 도킹시, 랑데부선이 1차로 부분도킹할 수 있도록 엔드이펙터가 마련되되, 상기 엔드 이펙터는 케이블 길이 조절을 통해 위치가 세밀하게 조절될 수 있으므로, 목표선으로의 랑데부선 도킹을 용이하게 해줄 수 있는 효과가 있다.

즉, 랑데부선이 목표선에 직접 도킹하는 것이 아니라, 엔드이펙터를 통해 랑데부선의 1차도킹이 이루어지고, 케이블 길이 조절을 통한 엔드이펙터의 세밀한 위치 조정을 통해 목표선에 도킹시킬 수 있으므로 도킹 과정이 용이하고 정확하게 이루어질 수 있는 효과가 있는 것이다.

나아가 도킹의 여러 가지 상황대처가 가능할 뿐만 아니라 도킹 시간을 단축시키면서 안전하게 도킹을 완료할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템이 설치된 목표선이 도킹 시스템을 작동하기 전 상태를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템이 설치된 목표선이 도킹 시스템을 작동한 전 상태를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템의 엔드이펙터를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템이 설치된 목표선과 랑데부선을 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템을 이용해 목표선에 랑데부선이 도킹하는 과정을 나타낸 도면
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템을 이용해 목표선에 랑데부선이 도킹하는 과정 중 지지대가 펼쳐지는 과정을 나타낸 도면.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 6b를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템(이하, '도킹 시스템'이라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

도킹 시스템은 케이블 길이 조절을 통해 위치 조절이 세밀하게 이루어질 수 있는 엔드이펙터를 통해 랑데부선이 목표선에 신속하고 정확하게 도킹할 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 랑데부선이 목표선에 바로 도킹 하지 않고, 엔드이펙터를 통해 1차 도킹 후, 엔드이펙터를 통해 가이드 되어 목표선에 본 도킹이 이루어질 수 있으므로 안전하고 용이하게 도킹이 이루어질 수 있게 된다.

도킹 시스템은 지지대(100)와, 구동부(200)와, 케이블(300)과, 엔드이펙터(400)와, 지지대 폴딩장치(500)를 포함하여 구성된다.

지지대(100)는 케이블(300)과 함께 엔드이펙터(400)를 지지하는 구성이며, 목표선(G)에 복수로 설치된다.

지지대(100)는 목표선(G)의 둘레면과 목표선(G)의 일단부 사이에서 회동 가능하게 힌지 결합된다.

이때, 목표선(G)의 일단부라 함은 랑데부선(R)이 도킹되는 부분을 말한다.

즉, 지지대(100)의 일단부는 목표선(G)의 일단부에 힌지 결합되며, 그 힌지를 중심으로 목표선(G)의 둘레면과 목표선의 외측을 향해 회동될 수 있도록 구성된 것이다.

이때, 지지대(100)가 목표선(G)의 둘레면에 접혔을 때, 목표선(G)으로부터 지지대(100)가 튀어나오지 않도록 지지대(100)가 안착되는 안착홈(H)이 형성됨이 바람직하다.

그리고, 지지대(100)의 타단부에는 가이드 롤러(110)가 설치된다.

가이드 롤러(110)는 구동부(200)로의 케이블(300) 권취를 가이드 하는 역할을 하며, 각 지지대(100)의 타단부에 설치된다.

다음으로, 구동부(200)는 케이블(300)을 감거나 풀어내는 동력을 발생하며, 목표선(G)에 설치된다.

구동부(200)는 케이블(300)을 감거나 풀어내는 동력을 발생하는 구성이면 무방하며, 윈치로 제공됨이 바람직하다.

상기 구동부(200)는 지지대(100)의 폴딩 작용과 간섭되지 않도록 설치됨이 바람직하다.

이를 위해, 구동부(200)는 지지대(100)가 목표선(G)에 접혔을 때의 타단부 위치로부터 떨어진 부위에 설치됨이 바람직하다.

다음으로, 케이블(300)은 구동부(200)에 감기거나 풀리면서 길이가 조절되며, 그 길이 조절을 통해 엔드이펙터(400)의 위치를 다양하게 제공하는 역할을 한다.

케이블(300)의 종류 및 재질은 한정되지 않으며, 구동부(200)와 엔드이펙터(400) 사이에 연결되어 구동부(200)에 권취될 수 있는 것이면 무방하다.

상기 케이블(300)은 구동부(200)로부터 각 지지대(100)의 가이드롤러(110)를 통해 엔드이펙터(400)에 연결될 수 있게 설치된다.

다음으로, 엔드이펙터(400)는 랑데부선(R)이 목표선(G)에 본 도킹 전, 1차로 부분 도킹되는 구성이며, 케이블(300)을 통해 연결된다.

엔드이펙터(400)는 도 2에 도시된 바와 같이, 둘레가 케이블(300)로 연결되며, 이로 인해 케이블(300) 길이가 조절될 때 엔드이펙터(400)의 위치도 가변될 수 있게 된다.

엔드이펙터(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 랑데부선(R)이 도킹될 수 있도록 양측이 관통된 도킹홀(410)을 형성한다.

도시되지는 않았지만, 상기 도킹홀(410)의 내주면에는 완충 및 밀폐를 위한 장치가 설치됨이 바람직하다.

그리고, 도킹홀(410)의 주변에는 랑데부선(R)과의 결합을 위한 결합장치(420)가 설치된다.

상기 결합장치(420)의 구성은 특정한 것으로 한정되지 않으며, 우주선 도킹시 적용되는 기존의 결합장치를 적용할 수 있다.

그리고, 엔드이펙터(400)의 둘레면에는 케이블(300)이 연결되는 홀더(430)가 마련된다.

다음으로, 지지대 폴딩 장치(500)는 목표선(G)의 둘레로부터 지지대(100)를 자동으로 펼쳤다 복귀시키는 역할을 한다.

즉, 평상시에 지지대(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 목표선(G)의 둘레면에 접힌 상태로 유지되다가, 랑데부선(R)과의 도킹 시에는 목표선(G)의 일단부를 중심으로 힌지 회동되어 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 펼쳐지는바, 상기 지지대 폴딩 장치(500)는 이와 같은 지지대(100)의 회동을 자동으로 수행하는 것이다.

지지대 폴딩 장치(500)는 모터(510)와, 동력전달수단(520)을 포함하여 구성된다.

모터(510)는 동력전달수단(520)의 직선운동을 위한 동력을 발생한다.

모터(510)는 정,역 회전되는 동력을 발생하여, 상기 동력전달수단(520)을 밀어내거나 당기는 역할을 하는 것이다.

그리고, 동력전달수단(520)은 모터(510)의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 지지대(100)를 밀어내거나 복원시키고, 힌지를 중심으로 지지대(100)가 회동되도록 하는 역할을 한다.

동력전달수단(520)은 스크류축(521)과, 슬라이더(522)와, 연장바(523)를 포함하여 구성된다.

스크류축(521)은 모터(510)의 동력에 의해 정,역 회전되며, 슬라이더(522)를 스크류축(521) 상에서 전,후진 시키는 역할을 한다.

이를 위해, 스크류축(521)과 슬라이더(522)는 나사 결합된다.

상기 슬라이더(522)는 스크류축(521)에 나사 결합되며, 스크류축(521)의 회전을 통해 스크류축(521) 상에서 전,후진 된다.

상기 슬라이더(522)는 목표선(G)의 둘레에 대응되는 링 타입으로 구성됨이 바람직하다.

연장바(523)는 목표선(G)의 둘레면에 접혀있던 지지대(100)를 밀어내면서 목표선(G)의 외측을 향해 펼치거나, 펼쳐있던 지지대(100)의 임계점을 가압하여 지지대(100)를 원위치시키는 역할을 한다.

연장바(523)는 슬라이더(522)의 둘레를 따라 복수로 형성되며, 각 지지대(100)에 대응되는 위치에 형성된다.

연장바(523)는 지지대(100)의 일면 즉, 접혀있는 면을 따라 움직이도록 형성된다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 도킹 시스템을 통해 목표선에 랑데부선이 도킹되는 과정 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 목표선(G)을 향해 랑데부선(R)이 접근한다.

이후, 목표선(G)은 랑데부선(R)의 1차 부분 도킹을 위해, 지지대(100)를 펼쳐 부분 도킹 작업을 준비한다.

이때, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 지지대(100)는 힌지를 중심으로 회동되어 목표선(G)의 외측을 향해 회동되며, 이로 인해 엔드이펙터(400)는 가이드롤러(110)를 통한 케이블(300)에 지지되어 복수의 지지대(100) 사이에 위치된다.

이와 같이, 목표선(G)의 둘레면으로부터 지지대(100)가 펼쳐지는 과정에 대하여 도 6a 도 6b를 통해 자세히 살펴보도록 한다.

모터(510)가 동력을 발생하고, 스크류축(521)이 회전되면서 상기 스크류축(521)에 나사 결합된 슬라이더(522)는 목표선(G)의 둘레를 따라 외측으로 진행한다.

이때, 슬라이더(522)의 연장바(523)는 지지대(100)의 일면을 밀면서 움직이게 되므로, 지지대(100)는 도 6a에 도시된 바와 같이 힌지를 중심으로 회동되면서 목표선(G)의 외측으로 벌어진다.

이후, 슬라이더(522)는 계속해서 직진하고, 연장바(523) 역시 지지대(100)의 일면을 따라 이동하게 된다.

이때, 연장바(523)가 지지대(100)의 회동 임계점을 넘어서면, 지지대(100)는 도 6b에 도시된 바와 같이 목표선(G)의 외측으로 완전히 펼쳐지게 된다.

이 과정에서, 지지대(100)의 회동이 원활하게 이루어질 수 있도록, 구동부(200)에 감겨있는 케이블(300)은 풀리게 되며, 엔드이펙터(400)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 펼쳐진 지지대(100)들의 사이에서 케이블(300)에 매달려 지지된 상태가 된다.

이후, 랑데부선(R)은 목표선(G)을 향해 접근하게 되고, 엔드이펙터(400)는 랑데부선(R)과의 1차 도킹이 이루어질 수 있도록 구동부(200)에 의한 케이블(300) 길이 조절을 통해 움직인다.

이와 동시에 필요하다면, 모터(510)를 이용하여 지지대(100) 위치를 조정하여 엔드이펙터(400)의 수직방향 위치를 조절하면서 1차 도킹이 원활히 이루어지도록 한다.

즉, 랑데부선(R)과 목표선(G)의 1차 부분 도킹시에는, 랑데부선(R)이 엔드이펙터(400)에 도킹 포인트를 맞추기보다는, 케이블(300) 길이 및 지지대(100) 위치 조절을 통해 엔드이펙터(400)의 위치를 랑데부선(R)이 접근하는 위치에 도킹 포인트를 맞춤으로써 랑데부선(R)의 도킹 컨트롤이 용이하고 안정적으로 이루어질 수 있는 것이다.

이후, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 랑데부선(R)의 선단부는 엔드이펙터(400)의 도킹홀(410)에 삽입되고, 결합장치(420)는 랑데부선(R)을 엔드이펙터(400)에 고정시킨다.

이후, 지지대(100) 각각에 설치되어 있는 케이블(300)의 길이를 조절하여, 엔드이펙터(400)를 목표선(G)의 도킹 부위에 정확히 일치시킨다.

다음으로, 모터(510)를 구동하여 스크류축(521)을 반대로 회전시킨다.

이때, 슬라이더(522)는 스크류축(521)을 따라 후진을 하게 된다.

이때, 슬라이더(522)의 연장바(523)는 지지대(100)의 일면을 따라 복귀하면서 회동 임계점을 지나게 되고, 이 과정에서 지지대(100)는 힌지를 중심으로 회동되어 목표선(G)의 안착홈(H)에 원위치된다.

한편, 상기한 도 5의 (c)과정이 순차적으로 이루어지는 것으로 설명하였으나, 이러한 일련의 과정은 동시에 진행될 수 있다.

그리고, 이 과정에서 엔드이펙터(400) 역시, 목표선(G)의 도킹 부위인 일단부로 원위치되며, 랑데부선(R)은 엔드이펙터(400)의 원위치에 따라 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 목표선(G)과의 본 도킹이 이루어지게 된다.

이로써, 도킹 시스템을 이용한 목표선(G)과 랑데부선(R)의 도킹이 완료된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템은 목표선(G)과 랑데부선(R)의 본 도킹이 이루어지기 전, 엔드이펙터(400)를 이용해 랑데부선(R)을 1차 부분 도킹하여 목표선(G)으로 가이드한 기술적 특징이 있다.

이때, 엔드이펙터(400)는 케이블(300) 길이 조절을 통해 복수의 지지대(100) 사이에서 엔드이펙터(400)의 다양한 위치가 제공될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기와 같이 랑데부선(R)에 대해 능동적으로 위치가 가변되는 엔드이펙터(400)에 의해 랑데부선(R)이 목표선(G)으로 가이드될 수 있으므로, 랑데부선(R)과 목표선(G)의 도킹이 용이하고 정확하게 이루어질 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 지지대 110 : 가이드롤러
200 : 구동부 300 : 케이블
400 : 엔드이펙터 410 : 도킹홀
420 : 결합장치 430 : 홀더
500 : 지지대 폴딩 장치 510 : 모터
520 : 동력전달수단 521 : 스크류축
522 : 슬라이더 523 : 연장바

Claims

목표선에 랑데부선을 도킹 시키는 우주선 도킹 시스템에 있어서,
목표선의 도킹 부위에 설치되며, 목표선의 도킹 부위 외측을 향해 연장되되 단부에는 가이드롤러가 설치된 복수의 지지대;
상기 목표선에 설치되며, 회전동력을 발생하는 구동부;
상기 구동부의 동력에 의해 감기거나 풀리며, 각 지지대의 가이드롤러를 통해 가이드되는 복수의 케이블;
상기 가이드롤러를 통해 가이드된 복수의 케이블에 연결되어 케이블 길이 조절에 따라 복수의 지지대 사이에서 다양한 위치가 제공되며, 랑데부선의 도킹 부위가 결합되는 엔드이펙터:를 포함하여 구성되며,
구동부의 동력에 의해 랑데부선이 결합된 엔드이펙터가 목표선의 도킹 부위로 이동되어 랑데부선을 목표선에 도킹시키는 것을 특징으로 하며,
상기 지지대는 목표선의 둘레면으로부터 목표선의 도킹 부위 외측을 향해 폴딩될 수 있도록 목표선의 일단부에 힌지 결합되되,
상기 지지대의 폴딩은 지지대 폴딩 장치를 통해 이루어지고,
상기 지지대 폴딩 장치는,
모터;
상기 모터의 동력에 의해 직진운동하며, 지지대를 밀거나 당기면서 힌지를 중심으로 상기 지지대를 폴딩시키는 동력전달수단:을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템.
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제 1항에 있어서,
상기 동력전달수단은,
모터에 연결된 스크류축;
상기 스크류축에 결합되어 스크류축의 회전에 의해 직진 운동하는 슬라이더;
상기 슬라이더로부터 외측으로 연장되며, 지지대의 일면을 따라 움직이면서 지지대의 임계점을 지날 때 힌지를 중심으로 지지대가 회동되도록 한 연장바:를 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 구동 병렬형 로봇 구조를 이용한 우주선 도킹 시스템.