一种锥—杆式对接机构.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CN107284698A(43)申请公布日2017.10.24(21)申请号201710564069.0(22)申请日2017.07.12(71)申请人江南大学地址214122江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号(72)发明人平雪良杨子豪王娟娟蒋毅(51)Int.Cl.B64G1/64(2006.01)B25J19/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图9页(54)发明名称一种锥—杆式对接机构(57)摘要本发明涉及一种锥—杆式对接机构，包括主动对接模块及被动对接模块。所述被动对接模块通过复位弹簧完成锁舌的自锁动作。所述主动对接模块又包括对接模块、解锁模块及锁定模块，三个模块共计四个个体沿对接轴线周向布置，满足对接模块和解锁模块分别固定于上下两侧且两个锁定模块分别固定于左右两侧，同时梯形丝杠、解锁盘伸缩杆和滑动直线导轨为空套结构。整个对接机构利用了高副接触的低摩擦特性及弹簧的复位作用，达到了快速对接及快速解锁的目的，并使用梯形丝杠、蜗轮蜗杆、齿轮齿条作为主要传动部件，因此，在保留了锥—杆式对接机构所有功能的基础上，实现了其整体结构小型化紧凑化，简化了对接过程的执行动作。CN107284698ACN107284698A权利要求书1/1页1.一种锥—杆式对接机构，其特征在于：包括主动对接模块和被动对接模块。2.根据权利要求书1所述的一种锥—杆式对接机构被动对接模块，其特征在于：通过复位弹簧完成锁舌的自锁动作。3.根据权利要求书1所述的一种锥—杆式对接机构主动对接模块，其特征在于：包括对接模块、解锁模块、锁定模块，三个模块共计4个个体延对接轴线周向布置于固定法兰后侧。4.根据权利要求书1所述的一种锥—杆式对接机构，其特征在于：对接时主动对接模块和被动对接模块轴线方向需尽可能保持其对接轴向与实际对接轴线方向大致一致，由于接纳锥锥体的导向性，允许存在一定的角度误差。5.根据权利要求书1所述的一种锥—杆式对接机构，其特征在于：控制系统需布置对应各个执行零部件的检测传感器以满足动作精度的需要。6.根据权利要求书1所述的一种锥—杆式对接机构，其特征在于：主动对接模块和被动对接模块可视实际控制系统情况分别安装于主动对接个体和被动对接个体上。若对接检测用传感器由主动对接个体携带，则主动对接个体上安装主动对接模块，被动对接个体上安装被动对接模块；反之，则主动对接个体上安装被动对接模块，被动对接个体上安装主动对接模块。2CN107284698A说明书1/4页一种锥—杆式对接机构技术领域[0001]本发明专利涉及一种锥—杆式对接机构，主要应用于各型移动机器人的组合对接，属于移动机器人对接技术领域。背景技术[0002]目前，航空航天中使用的对接机构主要有四种：“环—锥”式、“锥—杆”式、“异体同构周边”式及“抓手—碰撞锁”式。随着移动机器人发展日渐成熟，为实现复杂环境下多机协同以完成日益复杂的实际任务，对接机构作为自重构模块化移动机器人系统的核心部分被广泛研究。其中，“锥—杆”式对接机构由于机构简单，整体质量较小，对初始姿态的要求较低，对接时容差大，因此开始广泛应用于小型航天器及移动机器人的对接系统。由于移动机器人相对于小型航天器的体积仍存在很大差别，因此需要在航天器使用“锥—杆”式对接机构的基础上加以改进，使其整体结构小型化，并简化对接动作，以适应小体积的移动机器人搭载需求。发明内容[0003]本发明针对现有移动机器人对接技术的问题，提供一种机械结构紧凑、对接容差大、执行动作简单的“锥—杆”式对接机构。[0004]本发明的“锥—杆”式对接机构采用以下技术方案实现：[0005]本发明的“锥—杆”式对接机构包括：主动对接模块和被动对接模块。[0006]所述被动对接模块包括：被动对接模块固定板、接纳锥、锁舌、防松螺母、限位螺母、滑动导轨、复位弹簧，其特征在于：锁舌后部穿过复位弹簧插入滑动导轨中，通过限位螺母微调弹簧的预紧力及锁舌在接纳锥中的长度，通过防松螺母形成双螺母防松结构，构成自复位的锁体，两个锁体左右对称布置于接纳锥的后侧，并通过螺栓和螺母与被动对接模块固定板、接纳锥固定。[0007]所述主动对接模块包括对接模块、解锁模块、锁定模块。[0008]所述对接模块包括：导向球头、导向锥、主动对接模块固定板、固定法兰、限位支架、丝杠螺母、从动齿轮、受力支架、梯形丝杠、对接驱动电机、主动齿轮，其特征在于：从动齿轮通过螺栓和螺母与丝杠螺母固定并与梯形丝杠组成丝杠螺母副，梯形丝杠两端分别穿过限位支架和受力支架，对接驱动电机通过螺钉固定于受力支架上，主动齿轮通过紧定螺钉固连在对接驱动电机输出轴上并与从动齿轮啮合构成单级圆柱齿轮减速器，受力支架通过螺栓和螺母固定于固定法兰上部，固定法兰通