一种对接环捕获锁紧机构及捕获锁紧方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110217410A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910464139.4(22)申请日2019.05.30(71)申请人北京控制工程研究所地址100080北京市海淀区北京2729信箱(72)发明人王斌王勇吕振华郑永洁马雪马婷婷朱林林(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人褚鹏蛟(51)Int.Cl.B64G4/00(2006.01)B64G1/64(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种对接环捕获锁紧机构及捕获锁紧方法(57)摘要一种对接环捕获锁紧机构，包括至少三个抓捕手，每个抓捕手包括活动手爪、电机、滚珠丝杠、传动齿轮、活动手抓转接件、直线导轨、壳体；所述电机通过传动齿轮带动滚珠丝杆转动；所述活动手爪通过活动手爪转接件安装在滚珠丝杠上，所述滚珠丝杠带动所述活动手爪沿所述直线导轨移动；所述滚珠丝杆、直线导轨均安装在所述壳体上；所述活动手爪用于捕获锁紧外部对接环。本发明不需要机械臂等其它机构进行前期的辅助捕获、连接，直接与控制分系统配合完成全部的捕获、对接、锁紧任务，尤其适用已经在轨和后续未定制卫星，实现在轨服务。CN110217410ACN110217410A权利要求书1/1页1.一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，包括至少三个抓捕手，每个抓捕手包括活动手爪、电机、滚珠丝杠、传动齿轮、活动手爪转接件、直线导轨、壳体；所述电机通过传动齿轮带动滚珠丝杆转动；所述活动手爪通过活动手爪转接件安装在滚珠丝杠上，所述滚珠丝杠带动所述活动手爪沿所述直线导轨移动；所述滚珠丝杆、直线导轨均安装在所述壳体上；所述活动手爪用于捕获、锁紧外部对接环。2.根据权利要求1所述的一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，还包括横梁、直线导轨固定件、固定手爪；所述直线导轨通过直线导轨固定件安装在所述壳体上；所述固定手爪安装在所述横梁上，所述横梁安装在所述直线导轨固定件上；所述活动手爪和固定手爪之间形成空腔，用于容纳外部对接环。3.根据权利要求2所述的一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，还包括活动手爪减振器、横梁减振器；所述活动手爪减振器安装在活动手爪与活动手爪转接件之间远离滚珠丝杠的一侧；所述横梁减振器安装在横梁与直线导轨固定件之间靠近滚珠丝杠的一侧。4.根据权利要求1所述的一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，还包括直线电位计，所述直线电位计用于测量所述活动手爪的移动距离。5.根据权利要求1所述的一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，所述活动手爪与外部对接环的接触面为阶梯状，所述接触面从远离直线导轨到靠近直线导轨的方向上依次包括第一平面、第二平面、第三平面、第四斜面、第五平面和第六弧面；所述第一平面和第二平面配合用于捕获外部对接环，所述第四斜面用于校正外部对接环的轴向位置；所述第五平面和第六弧面配合用于锁紧外部对接环。6.根据权利要求5所述的一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，所述第一平面和所述第六弧面之间的距离小于等于外部对接环翻边的宽度。7.根据权利要求2所述的一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，所述固定手爪与外部对接环的接触面为平面。8.根据权利要求3所述的一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，所述活动手爪减振器和横梁减振器均为金属减振器。9.根据权利要求1所述的一种对接环捕获锁紧机构，其特征在于，还包括电机支架，所述电机通过电机支架安装在所述壳体上。10.一种对接环捕获方法，其特征在于，采用权利要求2～9之一所述的对接环捕获锁紧机构，所述对接环捕获锁紧机构安装在捕获星上，包括如下步骤：S1、捕获星带动所述对接环捕获锁紧机构向目标星运动，使目标星的对接环的翻边进入所述活动手爪和固定手爪之间的空腔；S2、电机依次带动传动齿轮、滚珠丝杠、活动手爪运动；所述活动手爪的第二平面与对接环的翻边重叠，实现捕获；S3、捕获星带动所述对接环捕获锁紧机构向目标星靠近，使对接环的翻边位于第四斜面；电机继续带动活动手爪运动，使对接环的翻边与第五平面、第六弧面贴合，实现锁紧。2CN110217410A说明书1/4页一种对接环捕获锁紧机构及捕获锁紧方法技术领域[0001]本发明涉及一种对接环捕获锁紧机构及捕获锁紧方法，属于空间捕获对接技术领域。背景技术[0002]目前国内外在轨服务领域的空间捕获或对接主要采用如下几种方式：1)通用多关节机械臂完成捕获对接，机械臂系统复杂，成本高，且对接后两星之间的连接刚度小，主要用于卫星维修等空间操作；2)飞网式对接机构问题包括：飞网式捕获后无法分离，主要用于拖动离轨等，；3)其它空间捕获对接机构存在问题包括：对接过程中冲击力大，损伤星载科学仪器。且主要针对的是合作目标，需要目标星布置安装把手，不能适用于