对接与转移一体式空间捕获机构.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(10)申请公布号CN104443444A(43)申请公布日(43)申请公布日2015.03.25(21)申请号201310420594.7(22)申请日2013.09.16(71)申请人上海宇航系统工程研究所地址201108上海市闵行区金都路3805号(72)发明人陈乃威郑云青刘仲王卫军傅丽佳曹燕燕刘洲赵真吴源兵潘宇(74)专利代理机构上海航天局专利中心31107代理人冯和纯(51)Int.Cl.B64G1/64(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图4页(54)发明名称对接与转移一体式空间捕获机构(57)摘要一种空间捕获机构，适用于轻小型飞行器的对接与转移，其特征在于，所述空间捕获机构包括多个相互独立的齿轮齿条抱爪机构，以对目标飞行器继续对接和转移。本发明实现了空间轨道上两飞行器的对接及对目标飞行器上样品容器的长距离转移。在空间站内有限的载荷空间、重量范围的条件下，在实现捕获目标飞行器的同时，将驱动机构有限的行程范围放大若干倍后把样品容器转移至指定位置。取得了结构紧凑、质量轻、行程长、捕获转移高度集成等有益效果。CN104443444ACN104443444A权利要求书1/1页1.一种空间捕获机构，适用于轻小型飞行器的对接与转移，其特征在于，所述空间捕获机构包括多个相互独立的齿轮齿条抱爪机构，以对目标飞行器继续对接和转移。2.根据权利要求1所述的空间捕获机构，其特征在于，所述空间捕获机构的多个齿轮齿条抱爪机构沿所述捕获机构的轴向对称布置。3.根据权利要求2所述的空间捕获机构，其特征在于，所述齿轮齿条抱爪机构包括：抱爪机构，其实现对目标飞行器的捕获；齿条机构，其实现对目标飞行器的转移；驱动机构，其为所述齿轮齿条抱爪机构提供动力；壳体（4），其上安装有上述各机构。4.根据权利要求3所述的空间捕获机构，其特征在于，所述抱爪机构包括抱爪（101）、超越离合器（102）、齿轮I（103）、齿条I（104），其中所述齿轮I在所述齿条I的驱动下带动所述抱爪转动，实现对目标飞行器的捕获，并由所述超越离合器实现对目标飞行器的单向锁紧。5.根据权利要求3所述的空间捕获机构，其特征在于，所述齿条机构（2）包括齿条II（201）和钢丝绳（202），其中通过所述钢丝绳拉动所述齿条I运动，并通过所述齿条I驱动抱爪转动，并且其中在抱爪抱住所述目标飞行器后，所述齿轮II反转，所述齿条II带动所述抱爪向后运动，实现对所述目标飞行器上的样品容器的转移。6.根据权利要求3所述的空间捕获机构，其特征在于，所述驱动机构包括电机（301）、减速器（302）、齿轮II（303），其中所述电机通过所述减速器减速后驱动所述齿轮II转动，为所述齿轮齿条抱爪机构提供动力。7.根据权利要求4所述的空间捕获机构，其特征在于，所述齿条机构还包括触发块（203），其中在所述齿轮II（303）的驱动下，所述齿条II向上运动，所述触发块被壳体触发从而所述触发块拉动所述钢丝绳，并且通过所述钢丝绳拉动所述齿条I运动，以通过所述齿条I驱动所述抱爪转动。8.根据权利要求6所述的空间捕获机构，其特征在于，所述触发包括所述齿条II向上运动到达一定位置后，所述触发块被壳体触发，并且此时所述触发块不再随所述齿条II继续向上运动，从而使得捕获被触发。9.根据权利要求5所述的空间捕获机构，其特征在于，所述电机为互为备份的双套电机。2CN104443444A说明书1/3页对接与转移一体式空间捕获机构[0001]技术领域[0002]本发明涉及对目标飞行器的捕获（对接）及对目标飞行器上样品容器的转移，尤其涉及适用于在月面轨道上完成对接和转移功能的新型空间机构。[0003]背景技术[0004]我国探月工程分为“绕、落、回”三个发展阶段，探月三期工程“回”指的是月球自动采样返回，其目标是研制并发射新的月球探测器，实现月面软着陆和自动采样返回。新的月球探测器采用月球轨道交会对接方案，包括轨道器、着陆器、上升器、返回器四个模块。本对接与转移一体式空间捕获机构的任务是：实现轨道器与上升器的连接，并将上升器的样品容器转移至轨道器中。由于探月三期对接飞行器的特殊性，对接与转移一体式空间捕获机构需突破转移行程长、校正要求高、可用空间小、轻量化要求高的难点。对接与转移一体式空间捕获机构作为月球探测器的重要组成部分，是保证样品容器能够进入后续的任务环节的基础。目前尚无空间样品对接/转移机构的设计先例。[0005]由此，业界需要一种新的空间捕获机构。[0006]发明内容[0007]本发明旨在通过提出一种新型空间机构，在转移行程长、校正要求高、可用空间小、轻量化要求高等条件约束下，实现对目标飞行器的捕获（对接），并执行对目标飞行器样品容器的转移工作。[000