RU2583993C2 - Активное устройство фиксации полезного груза преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля - Google Patents
Активное устройство фиксации полезного груза преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2583993C2 RU2583993C2 RU2014132836/11A RU2014132836A RU2583993C2 RU 2583993 C2 RU2583993 C2 RU 2583993C2 RU 2014132836/11 A RU2014132836/11 A RU 2014132836/11A RU 2014132836 A RU2014132836 A RU 2014132836A RU 2583993 C2 RU2583993 C2 RU 2583993C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manipulator
- head
- latches
- payload
- drive
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к средствам и инструментам внекорабельной деятельности. Предлагаемое активное устройство фиксации использует привод инструмента манипулятора. На переднем торце корпуса устройства выполнены профилированные направляющие выступы. Выдвижная штанга выполнена в виде головки и самотормозящейся пары, взаимодействующей с указанным инструментом. Управляемые защелки головки снабжены элементами фиксации. В кинематической цепи привода установлена тормозная муфта для фиксации полезного груза. На заднем торце корпуса выполнен такелажный элемент с профилированными выступами и мишень для наведения манипулятора. Техническим результатом изобретения является создание механизма для многоразовой стыковки, управляемого с помощью одного привода манипулятора. 2 ил.
Description
Изобретение относится к космической технике, а именно к устройствам крепления полезного груза переносного рабочего места и обеспечения внекорабельной деятельности оператора при дистанционном управлении процессом переноса манипулятором полезного груза и закрепления его на внешней поверхности космического объекта.
Известна кисть манипулятора (Патент США №4955654, 1990) в системе дистанционного управления для захвата объекта, включающая средства захвата объекта со средствами центровки, средства контроля момента, прилагаемого к средствам центровки, средства управления выходным сигналом привода.
Однако указанное средство не позволяет в автоматическом режиме, например при помощи манипулятора, стыковать полезные грузы с приемным узлом или использовать этот узел для закрепления устройства захвата манипулятора в процессе перемещения («шагания») самого манипулятора по поверхности космического объекта.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство стыковки типа «штырь-конус» (см. Сыромятников B.C. «Стыковочные устройства космических аппаратов». - М.: Машиностроение, 1984). Оно состоит из двух частей, одна из которых содержит выдвижную штангу с головкой с защелками, оснащенную управляемыми защелками, и выдвигающиеся выравнивающие рычаги, снабженные приводом с шариковинтовой парой, головка установлена на конце штанги с датчиками касания и положения защелок. Другая часть устройства выполнена в виде корпуса с узлом, имеющим внутреннюю коническую поверхность, заканчивающуюся центральным цилиндрическим приемным отверстием со специальными боковыми прорезями для окончательного ориентирования двух стыкующихся объектов и упорами для обеспечения механического захвата. Выполнение операции подтягивания одного космического объекта к другому, выравнивание по тангажу и рысканию до соприкосновения торцов объектов производится одним приводом, а окончательная стыковка до обеспечения силового закрытия стыка с обеспечением герметичности и соединение электро- и гидроразъемов другим приводом.
Описанная выше конструкция предназначена для взаимодействия двух объектов, имеющих большие массово-инерционные характеристики и в начальном периоде стыковки значительные допускаемые рассогласования по углам тангажа и рыскания продольных осей объектов.
Техническим результатом, достигаемым с помощью заявляемого устройства, является обеспечение установки на поверхности космического объекта перемещаемого полезного груза с созданием электрического и механического интерфейсов между грузом и космическим объектом при помощи одного привода манипулятора.
Результат достигается тем, что в активном устройстве фиксации полезного груза преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля, содержащем корпус, выравнивающие рычаги и выдвижную штангу, снабженные приводом с шариковинтовой парой, головку с защелками, установленную на конце штанги, датчики касания и положения защелок, в отличие от известного, на стыковочной плоскости корпуса выполнены профилированные направляющие выступы, выдвижная штанга выполнена в виде самотормозящейся пары, взаимодействующей с инструментом манипулятора, и головки, управляемые защелки которой снабжены элементами фиксации положения защелок, в кинематической цепи привода установлена тормозная муфта для фиксации полезного груза, на торце корпуса, противоположном стыковочной плоскости, выполнен такелажный элемент с профилированными выступами и мишень для наведения манипулятора.
Наличие направляющих выступов на активном устройстве фиксации и взаимодействующем с ним пассивном устройстве фиксации позволяет произвести выбор погрешностей подвода устанавливаемого манипулятором полезного груза, закрепленного к активному устройству, и обеспечивает точное совмещение осей и плоскостей стыка устройств для последующего процесса стыковки элементов электросоединителей.
В процессе стыковки двух устройств головка штанги может совершать продольные возвратно-поступательное движения с остановками в следующих положениях, создаваемых прямым или обратным включением или выключением привода манипулятора:
- «конечное» положение, при котором головка захвата втянута и защелки выставлены;
- «исходное» положение, при котором головка захвата выдвинута на определенный размер относительно «конечного» положения, защелки выставлены;
- «переднее» положение, при котором головка захвата выдвинута на определенный размер относительно «исходного» положения, защелки убраны.
Суть изобретения поясняется чертежами, на которых приведены:
на фиг. 1 - сечение активного устройства фиксации со штангой и головкой;
на фиг. 2 - вид на передний торец активного устройства фиксации с электросоединителями.
Предлагаемое устройство содержит корпус 1, к внешней поверхности которого крепится кронштейн для полезного груза, на переднем торце корпуса установлено кольцо 2 с профилированными направляющими выступами 3 и блок вилок электросоединителей 4 для последующей стыковки с блоком розеток электросоединителей взаимодействующего устройства, закрепленного на космическом объекте. Внутри корпуса активного устройства установлен привод в виде штанги, оканчивающийся головкой захвата 5 с защелками 6, и силовая кинематическая передача для выдвижения или втягивания головки 5. Механизм выдвижения 8, приводимый во вращение от внешнего источника, через крестовины 9 и 10, далее через зубчатую пару 11, вал 12, через колесо 13 передает вращение на винтовую самотормозящуюся пару гайка-винт 14-15, выполняющую функцию выдвижения-втягивания головки. На гайке жестко закреплена цилиндрическая шестерня, входящая в зацепление с зубчатым колесом 16, передающим вращение на тормозную муфту 17. Внешний корпус муфты жестко соединен с корпусом 1. Для силового сцепления корпуса заявляемого устройства, например, с устройством захвата манипулятора, на его торце установлен такелажный элемент 18 с профилированными выступами 19. На такелажном элементе 18 установлена мишень 20 для совмещения осей активного и пассивного устройств фиксации. Защелки головки имеют возможность выставляться-убираться в зависимости от требуемого положения относительно пассивного устройства фиксации.
Электрические связи с блока электросоединителей 4 для подключения к электросети полезного груза выведены на плату электросоединителей 21, расположенную на внешней поверхности корпуса, к которой непосредственно пристыковываются ответные электросоединители полезного груза.
Активное устройство фиксации функционирует в следующей последовательности после его закрепления на манипуляторе:
- сближение данного устройства с пассивным устройством фиксации производится с использованием обратной связи по мишени, расположенной на корпусе пассивного устройства. При этом головка активного устройства находится в "конечном" втянутом положении, защелки головки выставлены. Сближение производится до контакта направляющих выступов на корпусах обох устройств с последующим скольжением выступов относительно друг друга и разворотом активного устройства по крепу и тангажу за счет работы приводов манипулятора до совмещения стыков устройств. Затем происходит выдвижение головки до «исходного» положения. При этом защелки головки активного устройства складываются и, пройдя в гнездо пассивного устройства фиксации, выставляются, и дают информацию об образовании механического захвата с одновременной выдачей сигналов о сцепке датчиками защелок головки захвата за упор пассивного устройства фиксации.
Следующим этапом стыковки устройств является процесс образования силового стыка за счет втягивания головки штанги при включении инструмента манипулятора в обратную сторону, головка перемещается к положению "конечное" до контакта защелок головки захвата с упором приемного гнезда пассивного устройства, и, одновременно, головка захвата перемещает подвижную платформу пассивного устройства. Движение платформы продолжается до положения, при котором происходит соединение вилки и розетки электросоединителей.
После отсоединения манипулятора от устройства фиксации активное удержание силового стыка обеих устройств осуществляет тормозная муфта активного устройства.
Расстыковка устройств производится в следующей последовательности:
- для раскрытия стыка вращение инструмента манипулятора происходит в обратном, относительно затяжки, направлении. Выдвижение головки захвата идет из "конечного" положения в "исходное". При этом пружины пассивного устройства перемещают подвижную платформу до "исходного" положения и расстыковывают электросоединители, с одновременным срабатыванием датчиков пассивного устройства фиксации;
- выход головки захвата из пассивного устройства включением инструмента в прямом направлении, головка захвата выдвигается относительно "исходного" положения в "переднее" положение; при этом защелки головки убираются; включением манипулятора на отвод производится вывод устройства фиксации активного из пассивного устройства;
- перевод головки захвата в конечное положение; после вывода головки захвата из приемного гнезда пассивного устройства выполняется включением инструмента манипулятора в обратном направлении для выставления защелок и перевода головки захвата в "конечное" положение.
Литература
1. Патент США №4955654, 1990.
2. Сыромятников B.C. Стыковочные устройства космических аппаратов. М.: Машиностроение, 1984.
Claims (1)
- Активное устройство фиксации полезного груза преимущественно к внешней поверхности находящегося на орбите космического корабля, содержащее корпус, выравнивающие рычаги и выдвижную штангу, снабженные приводом с шариковинтовой парой, головку с защелками, установленную на конце штанги, датчики касания и положения защелок, отличающееся тем, что на стыковочной плоскости корпуса выполнены профилированные направляющие выступы, выдвижная штанга выполнена в виде самотормозящейся пары, взаимодействующей с инструментом манипулятора, и головки, управляемые защелки которой снабжены элементами фиксации положения защелок, в кинематической цепи привода установлена тормозная муфта для фиксации полезного груза, на торце корпуса, противоположном стыковочной плоскости, выполнен такелажный элемент с профилированными выступами и мишень для наведения манипулятора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132836/11A RU2583993C2 (ru) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Активное устройство фиксации полезного груза преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014132836/11A RU2583993C2 (ru) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Активное устройство фиксации полезного груза преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014132836A RU2014132836A (ru) | 2016-02-27 |
RU2583993C2 true RU2583993C2 (ru) | 2016-05-10 |
Family
ID=55434840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014132836/11A RU2583993C2 (ru) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Активное устройство фиксации полезного груза преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2583993C2 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107054699A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-08-18 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种空间用载荷对接锁紧接口装置 |
CN107416234A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-12-01 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种空间用载荷对接锁紧及锁紧指示接口装置 |
RU181772U1 (ru) * | 2018-02-26 | 2018-07-26 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | Специализированное захватное устройство для манипулятора космического назначения |
RU2739647C1 (ru) * | 2020-07-24 | 2020-12-28 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Бортовая экспериментально-испытательная установка и способ её эксплуатации |
RU2739648C1 (ru) * | 2020-07-24 | 2020-12-28 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Система обеспечения внекабинной деятельности космонавтов-операторов и способ её эксплуатации |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4177964A (en) * | 1978-09-08 | 1979-12-11 | General Dynamics Corporation | Docking system for space structures |
US4955654A (en) * | 1987-12-21 | 1990-09-11 | National Space Development Agency Of Japan | End effector |
US5040748A (en) * | 1990-02-20 | 1991-08-20 | General Dynamics Corporation/Space Systems Division | Payload adapter ring |
RU2165381C1 (ru) * | 2000-08-17 | 2001-04-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Устройство ручного управления положением грузов, преимущественно за пределами находящегося на орбите космического корабля |
RU2193995C2 (ru) * | 2000-11-10 | 2002-12-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Устройство крепления, преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля |
-
2014
- 2014-08-08 RU RU2014132836/11A patent/RU2583993C2/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4177964A (en) * | 1978-09-08 | 1979-12-11 | General Dynamics Corporation | Docking system for space structures |
US4955654A (en) * | 1987-12-21 | 1990-09-11 | National Space Development Agency Of Japan | End effector |
US5040748A (en) * | 1990-02-20 | 1991-08-20 | General Dynamics Corporation/Space Systems Division | Payload adapter ring |
RU2165381C1 (ru) * | 2000-08-17 | 2001-04-20 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Устройство ручного управления положением грузов, преимущественно за пределами находящегося на орбите космического корабля |
RU2193995C2 (ru) * | 2000-11-10 | 2002-12-10 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева" | Устройство крепления, преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Сыромятников B.C. Стыковочные устройства космических аппаратов. М. Машиностроение, 1984, c.17-36. * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107054699A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-08-18 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种空间用载荷对接锁紧接口装置 |
CN107416234A (zh) * | 2017-03-09 | 2017-12-01 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种空间用载荷对接锁紧及锁紧指示接口装置 |
CN107054699B (zh) * | 2017-03-09 | 2019-06-18 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种空间用载荷对接锁紧接口装置 |
CN107416234B (zh) * | 2017-03-09 | 2019-12-13 | 兰州空间技术物理研究所 | 一种空间用载荷对接锁紧及锁紧指示接口装置 |
RU181772U1 (ru) * | 2018-02-26 | 2018-07-26 | Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) | Специализированное захватное устройство для манипулятора космического назначения |
RU2739647C1 (ru) * | 2020-07-24 | 2020-12-28 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Бортовая экспериментально-испытательная установка и способ её эксплуатации |
RU2739648C1 (ru) * | 2020-07-24 | 2020-12-28 | Публичное акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" | Система обеспечения внекабинной деятельности космонавтов-операторов и способ её эксплуатации |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014132836A (ru) | 2016-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2583993C2 (ru) | Активное устройство фиксации полезного груза преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля | |
US11660760B2 (en) | Low-profile manipulator interface system | |
US4738583A (en) | Space spider crane | |
US7861974B2 (en) | Docking system | |
US7828249B2 (en) | Docking system | |
JP5951026B2 (ja) | ロボット修理多機能ツール | |
US8333347B2 (en) | Docking system | |
US8240613B2 (en) | Docking system | |
GB2531576A (en) | Modular Robot | |
US20050263649A1 (en) | Autonomous vehicle docking system | |
US4585388A (en) | Self-relocating manipulator | |
JP2020516527A (ja) | クライアントのビークルを捕捉するためのシステムおよび関連方法 | |
US10414053B2 (en) | Robotic gripper for autonomous rendezvous and capture of satellites | |
US20090001221A1 (en) | Spacecraft grapple assembly and docking system employing the same | |
JP2022542221A (ja) | 放射状ラッチインターフェースシステム | |
US5190392A (en) | Robot-friendly connector | |
RU2583992C2 (ru) | Пассивное устройство фиксации полезного груза преимущественно к корпусу находящегося на орбите космического корабля | |
US20230052058A1 (en) | Continuum arm robot system | |
RU181772U1 (ru) | Специализированное захватное устройство для манипулятора космического назначения | |
US3907312A (en) | System for enhancing tool-exchange capabilities of a portable wrench | |
Gelmi et al. | Design of a compact tool exchange device for space robotics applications | |
Ueno et al. | JEMRMS initial checkout and payload berthing | |
CN115488919A (zh) | 一种空间用级联式组合双机械臂及级联方法 | |
JPH05208388A (ja) | マニピュレータの結合装置 | |
JPS62295799A (ja) | アンビリカル結合装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TC4A | Change in inventorship |
Effective date: 20220427 |