一种内外夹紧式紧凑空间对接机构.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CN109483576A(43)申请公布日2019.03.19(21)申请号201811513656.8(22)申请日2018.12.11(71)申请人北京精密机电控制设备研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号(72)发明人李科邓涛蔡赫邓松波程远超(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人胡健男(51)Int.Cl.B25J15/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种内外夹紧式紧凑空间对接机构(57)摘要一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，外环传动电机工作，带动外环传动齿轮转动，外环传动齿轮转动带动外环转盘转动转动，外环转盘转动能够使手爪张开或闭合，闭合时能够夹持住待夹持目标物外壁；内环传动电机工作，内环传动丝杠的另一端通过丝母与氮气弹簧的一端连接，氮气弹簧的另一端连接内环，内环传动丝杠旋转能够带动内环升降；氮气弹簧初始状态处于最大伸出状态，氮气弹簧能够压缩提供柔性加持力支撑待夹持目标物；当外环闭合箍紧待夹持目标物的外壁后，内环传动丝杠旋转带动内环上升，当内环接触到待夹持目标物内壁时，氮气弹簧压缩，提供柔性加持力支撑待夹持目标物内壁，满足内外环同步夹紧的需要，可用于对接夹持航天器喷管。CN109483576ACN109483576A权利要求书1/2页1.一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于包括：手爪、外环转盘、内环、基座、外环传动齿轮、内环传动齿轮、氮气弹簧、外壳、内环传动电机、外环传动电机、内环传动丝杠；外环传动电机工作，带动外环传动齿轮转动，外环传动齿轮转动带动外环转盘转动转动，外环转盘转动与基座通过轴承连接，基座与外壳连接，外环转盘转动能够使手爪张开或闭合，闭合时能够夹持住待夹持目标物外壁；内环传动电机工作，带动内环传动齿轮转动，内环传动齿轮与内环传动丝杠的一端啮合，内环传动丝杠的另一端通过丝母与氮气弹簧的一端连接，氮气弹簧的另一端连接内环，内环传动丝杠旋转能够带动内环升降；氮气弹簧初始状态处于最大伸出状态，氮气弹簧能够压缩提供柔性加持力支撑待夹持目标物。2.根据权利要求1所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：还包括快插底座，快插底座安装在气浮台上，与外壳连接，实现快速更换功能。3.根据权利要求1所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：当外环闭合箍紧待夹持目标物的外壁后，内环传动丝杠旋转带动内环上升，在初始内环上升阶段，氮气弹簧不压缩，氮气弹簧初始状态处于最大伸出状态，当内环接触到待夹持目标物内壁时，氮气弹簧压缩，提供柔性加持力支撑待夹持目标物内壁。4.根据权利要求1所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：手爪，包括：弧形夹持部、目标物位置检测传感器和夹持力传感器；弧形夹持部内侧设有弹簧柱塞，能够在靠近待夹持目标物时，起导向作用，使弧形夹持部与待夹持目标物准确对接；目标物位置检测传感器能够实时检测待夹持目标物是否进入可夹持范围；夹持力传感器能够在弧形夹持部夹持住待夹持目标物后测量夹持力，实时调整弧形夹持部的夹持力达到任务要求。5.根据权利要求1所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：外环转盘为圆盘形，一侧设有多个导向槽，每个导向槽由进给槽和同心槽连通而成，进给槽能够推动手爪张合，同心槽能够实现手爪自锁。6.根据权利要求1所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：手爪上还设有随动器，外环转盘转动带动手爪上的随动器相对待夹持目标物前后运动，从而带动手爪张开闭合。7.根据权利要求1所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：还包括随动器，随动器安装在同心槽与进给槽内，能够沿同心槽与进给槽滑动，当滑入同心槽时锁定位置。8.根据权利要求2所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：快插底座，包括：底座本体、旋转柱塞、六维力传感器、航插接头；底座本体中心安装有六维力传感器，能够实时感知空间对接机构在夹持过程中的六个方向的力，底座本体上设置有旋转柱塞用于固定外壳，底座本体上设有航插接头，能够与内环传动电机、外环传动电机的供电端灵活接插，实现灵活拆卸。9.根据权利要求2所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：内环上还设有压盘，压盘设有弹簧柱塞，能够在靠近待夹持目标物时，起导向作用，使内环与待夹持目标物准确对接。2CN109483576A权利要求书2/2页10.根据权利要求2所述的一种内外夹紧式紧凑空间对接机构，其特征在于：内环边缘设有柔性材料，压盘将柔性材料固定在内环边缘；压盘能够实现柔性材料的快速取出更换，柔性材料用于与待夹持目标物柔性接触。3CN109483576A说明书1/7页一种内外夹紧式紧凑空间对接机构技术领域[0001]