一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，它涉及一种机械臂关节快换接口系统。本发明目的是为解决空间在轨维护工作中，现有使用的机械臂关节快换接口的电连接器因不具备超行程量缓冲功能而使其承受过载力发生损坏的问题。本发明中所述容差导向对接装置包括凹本体、与凹本体结构相配合的凸本体，所述凹本体和凸本体之间通过多组锁定定位装置和多组机械连接快拆装置可拆卸连接，所述多组锁定定位装置均匀设置在凹本体和凸本体之间，所述多组机械连接快拆装置均布在凹本体和凸本体之间，所述电气连接装置设置在凹本体和凸本体组成的腔体内；本发明用于空间在轨维护工作中。
1.一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，其特征在于：它包括容差导向对接装置、电气连接装置、多组锁定定位装置和多组机械连接快拆装置，所述容差导向对接装置包括凹本体(1-1)、与凹本体(1-1)结构相配合的凸本体(1-2)，所述凹本体(1-1)和凸本体(1-
2)之间通过多组锁定定位装置和多组机械连接快拆装置可拆卸连接，所述多组锁定定位装置均匀设置在凹本体(1-1)和凸本体(1-2)之间，所述多组机械连接快拆装置均布在凹本体(1-1)和凸本体(1-2)之间，所述电气连接装置设置在凹本体(1-1)和凸本体(1-2)组成的腔体内；
所述电气连接装置包括电连接器浮动机构和电连接器推送机构，所述电连接器浮动机构安装在凸本体(1-2)或凹本体(1-1)内，所述电连接器浮动装置包括电连接器插头(4-1)、电连接器插头安装板(4-3)、电连接器限位板(4-11)、多个浮动安装螺钉Ⅰ(4-8)和多组浮动弹簧(4-4)，所述电连接器插头(4-1)上安装有电连接器插头安装板(4-3)，所述电连接器插头安装板(4-3)的上端面设置有多个浮动安装螺钉Ⅰ(4-8)和多组浮动弹簧(4-4)，所述电连接器插头(4-1)上还设置有电连接器限位板(4-11)；所述电连接器推送机构安装在凹本体(1-1)或凸本体(1-2)内，所述电连接器推送机构包括电连接器插座(4-12)、电连接器插座滑块安装板(4-16)、曲轴(4-26)、施力轴(4-19)、底板(4-32)、稳定弹簧(4-30)、两个连杆(4-23)、两个曲柄(4-22)、两个连杆基座(4-28)、平键(4-36)和多组滑柱(4-17)，所述电连接器插座(4-12)固定安装在电连接器插座滑块安装板(4-16)的上端面，电连接器插座滑块安装板(4-16)的下端面并列设置有连杆基座(4-28)，所述多组滑柱(4-17)均竖直设置在底板(4-32)上，所述电连接器插座滑块安装板(4-16)滑动连接在多组滑柱(4-17)上，所述曲轴(4-26)位于电连接器插座滑块安装板(4-16)的下方，每个连杆(4-23)的一端插设在其对应的连杆基座(4-28)内，每个连杆(4-23)的另一端连接在曲柄(4-22)上，每个曲柄(4-22)通过平键(4-36)与曲轴(4-26)相连接，所述曲轴(4-26)安装在底板(4-32)上，所述曲轴(4-
26)的一端连接有施力轴(4-19)，所述曲轴(4-26)的另一端连接有稳定弹簧(4-30)；所述电连接器限位板(4-11)穿过电连接器插头(4-1)对称安装在电连接器插头安装板(4-3)上。
2.根据权利要求1所述一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，其特征在于：所述容差导向对接装置还包括导向键(1-3)、连接螺钉Ⅰ(1-4)、关节转角指示角度标尺(1-7)和定位键(1-8)，所述导向键(1-3)通过连接螺钉Ⅰ(1-4)均布安装在所述凸本体(1-2)上，所述凸本体(1-2)的一端面加工有与关节连接的第一接口，所述第一接口的边缘处安装有与关节配合定位的定位键(1-8)，所述凸本体(1-2)的另一端面为与凹本体(1-1)相连接的第二接口，第二接口的边缘沿圆周方向均匀加工有多个凸耳，所述关节转角指示角度标尺(1-7)固定连接在所述凸本体(1-2)外圆周面上；所述凹本体(1-1)的外环上沿圆周方向均匀加工有多个外耳板，凹本体(1-1)的内环上沿圆周方向均匀加工有多个内耳板，每个外耳板与一个内耳板组成一对锁紧耳板，每对锁紧耳板处设置有一组机械连接快拆装置。
3.根据权利要求1或2所述一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，其特征在于：
机械连接快拆装置包括凸本体衬套(3-18)、凹本体外环衬套(3-16)、凹本体内环衬套(3-
20)、开口膨胀套(3-5)和多个开口膨胀环(3-4)，所述凹本体外环衬套(3-16)通过多个连接螺钉Ⅳ(3-17)安装在凹本体(1-1)的外耳板上，所述凸本体衬套(3-18)通过多个连接螺钉Ⅴ(3-19)安装在凸本体(1-2)的凸耳上，所述凹本体内环衬套(3-20)通过多个连接螺钉Ⅵ(3-21)安装在凹本体(1-1)的内耳板上，所述开口膨胀套(3-5)设置在凹本体内环衬套(3-
20)的内壁上，所述开口膨胀套(3-5)的内壁均布有多个开口膨胀环(3-4)。
4.根据权利要求3所述一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，其特征在于：所述凹本体(1-1)的外表面上加工有多个锥形导向槽，锥形导向槽与锁定定位装置一一对应设置，每组锁定定位装置通过连接螺钉Ⅲ(2-3)固定连接在凹本体(1-1)上靠近其对应的锥形导向槽处，锁定定位装置包括外壳(2-1)、定位销(2-2)、锁定键(2-4)、锁定键转轴(2-5)、定位弹簧Ⅰ(2-6)、紧固螺钉Ⅰ(2-7)，多个连接螺钉Ⅲ(2-3)将所述锁定定位装置连接到所述凹本体(1-1)上，所述锁定键(2-4)通过定位弹簧Ⅰ(2-6)与导向键(1-3)压迫接触。
5.根据权利要求4所述一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，其特征在于：所述电连接器浮动机构还包括电连接器插头尾罩(4-2)、多个弹簧垫片Ⅰ(4-5)和弹簧垫片Ⅱ(4-
7)，所述电连接器插头尾罩(4-2)罩在电连接器插头(4-1)的上端面，每个弹簧垫片Ⅰ(4-5)位于电连接器插头安装板(4-3)一侧的浮动弹簧(4-4)上，每个弹簧垫片Ⅱ(4-7)位于电连接器插头安装板(4-3)另一侧的浮动弹簧(4-4)上，所述弹簧垫片Ⅰ(4-5)的厚度小于弹簧垫片Ⅱ(4-7)的厚度；所述电连接器推送机构还包括电连接器插座尾罩(4-13)，所述电连接器插座尾罩(4-13)罩在电连接器插座(4-12)的下端面。
6.根据权利要求1所述一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，其特征在于：所述电连接器推送机构还包括多个浮动安装螺钉Ⅱ(4-15)，所述电连接器插座(4-12)通过多个浮动安装螺钉Ⅱ(4-15)安装在电连接器插座滑块安装板(4-16)上，每个浮动安装螺钉Ⅱ(4-15)与电连接器插座(4-12)间隙设置。
一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统
技术领域
[0001] 本发明具体涉及一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统。
背景技术
[0002] 大型空间机械臂是空间在轨维护的核心设备，其具有结构复杂、造价昂贵、发射成本高、以及在轨运行时间长的特点。目前国际上在轨的大型空间机械臂有加拿大空间站遥操作机械臂SSRMS与日本实验舱机械臂JEMRMS，这两个机械臂均采用可在轨维护更换设计。为了降低机械臂的维护成本，机械臂在轨维护的关键是替换失效的关节模块，因此设计关节快换接口以便于宇航员快速更换维修。
[0003] 关节快换接口需要保证机械臂的刚度连接，同时需要保证机械的电气的及数据系统的连接。国内生产的有些电连接器不具备超行程量缓冲功能使其在使用时会因承受过载力发生损坏。目前还没有一种实用且能够应用于空间机械臂关节的关节快换接口，存在的缺陷至今没有有效解决。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，以解决现有使用的机械臂关节快换接口的电连接器因不具备超行程量缓冲功能而使其承受过载力发生损坏的问题。
[0005] 本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：
[0006] 一种可在轨更换的机械臂关节快换接口系统，它包括容差导向对接装置、电气连接装置、多组锁定定位装置和多组机械连接快拆装置，所述容差导向对接装置包括凹本体、与凹本体结构相配合的凸本体，所述凹本体和凸本体之间通过多组锁定定位装置和多组机械连接快拆装置可拆卸连接，所述多组锁定定位装置均匀设置在凹本体和凸本体之间，所述多组机械连接快拆装置均布在凹本体和凸本体之间，所述电气连接装置设置在凹本体和凸本体组成的腔体内；
[0007] 所述电气连接装置包括电连接器浮动机构和电连接器推送机构，所述电连接器浮动机构安装在凸本体或凹本体内，所述电连接器浮动装置包括电连接器插头、电连接器插头安装板、电连接器限位板、多个浮动安装螺钉Ⅰ和多组浮动弹簧，所述电连接器插头上安装有电连接器插头安装板，所述电连接器插头安装板的上端面设置有多个浮动安装螺钉Ⅰ和多组浮动弹簧，所述电连接器插头上还设置有电连接器限位板；所述电连接器推送机构安装在凹本体或凸本体内，所述电连接器推送机构包括电连接器插座、电连接器插座滑块安装板、曲轴、施力轴、底板、稳定弹簧、两个连杆、两个曲柄、两个连杆基座、平键和多组滑柱，所述电连接器插座固定安装在电连接器插座滑块安装板的上端面，电连接器插座滑块安装板的下端面并列设置有连杆基座，所述多组滑柱均竖直设置在底板上，所述电连接器插座滑块安装板滑动连接在多组滑柱上，所述曲轴位于电连接器插座滑块安装板的下方，每个连杆的一端插设在其对应的连杆基座内，每个连杆的另一端连接在曲柄上，每个曲柄通过平键与曲轴相连接，所述曲轴安装在底板上，所述曲轴的一端连接有施力轴，所述曲轴的另一端连接有稳定弹簧；所述电连接器限位板穿过电连接器插头对称安装在电连接器插头安装板上。
[0008] 本发明与现有技术相比的有益效果：
[0009] 1、本发明是针对电连接器的性能进行拓展，通过添加电连接器浮动机构使电连接器具有具备超行程量缓冲功能，能够实现在空间环境下机械臂关节的高效快速拆卸与安装，并且保证机械与电气的可靠连接，同时保证在加工安装误差下电连接器不会因为过载力而损坏，有效保证了电连接器的正常使用的基本性能及完整性，同时能够延长电连接器的使用寿命。
[0010] 2、针对不具超行程量的电连接器设计了电连接器浮动机构，降低了对电连接器的性能要求。
[0011] 3、针对空间环境设计了便于宇航员作业的功能：本发明中的容差导向对接装置为大容差对接结构，机械连接快拆装置为快换拆装结构，锁定定位装置具有位置定位提示作用
[0012] 4、本发明设计基于曲柄滑块的电连接器推送机构，将插拔力转换为力矩，有效降低了宇航员操作难度，节省了宇航员操作时间，提高了宇航员的工作效率。
[0013] 5、电连接器推送机构具有限位设计，即电连接器限位板，与现有技术相比，此限位功能由电连接器推送机构本身结构实现，不需要添加额外的限位装置。
[0014] 6、本发明中的稳定弹簧有效实现电连接器推送机构的锁紧功能，保证电连接器在振动环境中不脱离。
附图说明
[0015] 图1为本发明中容差导向对接装置、电气连接装置、多组锁定定位装置和多组机械连接快拆装置处于连接状态下三维旋转剖视图；
[0016] 图2为处于对接前状态的凹本体及连接在其上的锁定定位装置、机械连接快拆装置与电气连接装置的部分结构连接关系的三维结构示意图；
[0017] 图3为处于对接前状态的凸本体及连接在其上的锁定定位装置、机械连接快拆装置与电气连接装置的部分结构连接关系的三维结构示意图；
[0018] 图4为锁定定位装置的局部剖视图；
[0019] 图5为机械连接快拆装置的三维旋转剖视图；
[0020] 图6为电气连接装置处于连接前的三维图；
[0021] 图7为电气连接装置处于连接后的三维图；
[0022] 图8为电气连接装置中的电连接器推送机构的剖视图。
具体实施方式
[0023] 具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8说明本实施方式，本实施方式包括容差导向对接装置、电气连接装置、多组锁定定位装置和多组机械连接快拆装置，所述容差导向对接装置包括凹本体1-1和凸本体1-2，凹本体1-1的结构与凸本体1-2的结构配合设置，所述凹本体1-1和凸本体1-2之间通过多组锁定定位装置和多组机械连接快拆装置可拆卸连接，所述多组锁定定位装置均匀设置在凹本体1-1和凸本体1-2之间，所述多组机械连接快拆装置均布在凹本体1-1和凸本体1-2之间，所述电气连接装置设置在凹本体1-1和凸本体1-2组成的腔体内；
[0024] 所述电气连接装置包括电连接器浮动机构和电连接器推送机构，所述电连接器浮动机构安装在凸本体1-2或凹本体1-1内，所述电连接器浮动装置包括电连接器插头4-1、电连接器插头安装板4-3、电连接器限位板4-11、多个浮动安装螺钉Ⅰ4-8和多组浮动弹簧4-4，所述电连接器插头4-1上安装有电连接器插头安装板4-3，所述电连接器插头安装板4-3的上端面设置有多个浮动安装螺钉Ⅰ4-8和多组浮动弹簧4-4，所述电连接器插头4-1上还设置有电连接器限位板4-11；所述电连接器推送机构安装在凹本体1-1或凸本体1-2内，所述电连接器推送机构包括电连接器插座4-12、电连接器插座滑块安装板4-16、曲轴4-26、施力轴4-19、底板4-32、稳定弹簧4-30、两个连杆4-23、两个曲柄4-22、两个连杆基座4-28、平键4-
36和多组滑柱4-17，所述电连接器插座4-12固定安装在电连接器插座滑块安装板4-16的上端面，电连接器插座滑块安装板4-16的下端面并列设置有连杆基座4-28，所述多组滑柱4-
17均竖直设置在底板4-32上，所述电连接器插座滑块安装板4-16滑动连接在多组滑柱4-17上，所述曲轴4-26位于电连接器插座滑块安装板4-16的下方，每个连杆4-23的一端插设在其对应的连杆基座4-28内，每个连杆4-23的另一端连接在曲柄4-22上，每个曲柄4-22通过平键4-36与曲轴4-26相连接，所述曲轴4-26安装在底板4-32上，所述曲轴4-26的一端连接有施力轴4-19，所述曲轴4-26的另一端连接有稳定弹簧4-30；所述电连接器限位板4-11穿过电连接器插头4-1对称安装在电连接器插头安装板4-3上。
[0025] 本实施方式中电连接器限位板4-11由两个条状板体组成。所述稳定弹簧4-30通过紧固螺钉Ⅱ4-29连接在曲轴4-26上，同时通过紧固螺钉Ⅲ4-31连接在安装块4-33上，所述安装块4-33通过连接螺钉Ⅻ4-34固定在底板4-32上。所述曲轴4-26安装在底板4-32上。多个连接螺钉XIII4-35将底板4-32安装在凹本体1-1上，所述一组滑柱4-17同时安装在凹本体1-1于底板4-32上。多个紧定螺钉4-24将多个转轴4-25固定在与其对应的曲柄4-22或连杆基座4-28上。
[0026] 所述电连接器插头4-1与电连接器插座4-12均为国产某型号电连接器，其具有X/Y方向的容差能力，但是不具备Z向超行程量。所述电气连接装置针对此电连接器进行相应设计，设计了具有Z向浮动能力的底座。核心为一组大刚度浮动弹簧提供超行程量，浮动安装螺钉Ⅰ同时作为Z方向的滑柱使得电连接器插头安装板能够Z向运动，所述凸本体1-2与浮动安装螺钉Ⅰ4-8提供限位功能，调整浮动安装螺钉Ⅰ4-8长度可以调整Z向超行程量的大小。所述一组大刚度浮动弹簧一端安装在凸本体1-2内，另一端通过电连接器限位板4-11安装在电连接器插头安装板4-3上。
[0027] 所述电气连接装置内设置有限位装置的对心曲柄滑块机构作为电连接器推送机构，将宇航员枪形操作工具的旋转运动转换为电连接器的直线插拔运动。曲柄运动范围为0～190°，通过将连杆4-23的形状设计为曲杆，即为曲状连杆，利用曲柄4-22与曲状连杆干涉实现下限位，也就是说连杆4-23限制曲柄4-22运动范围的下限，通过底板4-32与曲轴4-26转动连接的结构一端封闭，利用曲柄4-22与封闭端的干涉实现上限位，也就是说底板4-32限制曲柄4-22运动范围的上限。所述底板4-32同时具有与关节连接的普通接口。所述对心曲柄滑块机构还具有稳定弹簧4-30，对所述曲轴4-26提供一定转矩使得所述曲柄4-22在振动环境下保持运动范围的上限位置，保证电连接器插头4-1与电连接器插座4-12不脱离连接。
[0028] 本实施方式中凹本体1-1为双层凸缘双锥面结构，凸本体1-2为单层凸缘双锥面，凹本体1-1的结构与凸本体1-2的结构相互配合设置，实现凹本体1-1与凸本体1-2的容差对接。并且凸本体1-2与凹本体1-1连接时，内锥面锥角大于外锥面锥角。如此设置，是为了实现快换接口的容差功能，并通过内锥面实现容差范围扩大，外锥面实现径向承载的自锁性，凸本体1-2与凹本体1-1如此连接方式还有利于机械连接快拆装置的安装与连接稳定性。
[0029] 本发明确立了以容差导向对接结构中的凹本体1-1与凸本体1-2为安装基座的快换接口结构，实现了快换接口各功能部分的有机集成。将宇航员在轨维护的任务按依次分解为对接锁定、机械连接、电气连接三大环节，分步操作降低任务难度。进一步，连接过程中确定先机械连接后电气连接的方案，能够大幅度减小电连接器的容差性能要求与承载要求。
[0030] 具体实施方式二：结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式中所述容差导向对接装置还包括导向键1-3、连接螺钉Ⅰ1-4、关节转角指示角度标尺1-7和定位键1-8，所述导向键1-3通过连接螺钉Ⅰ1-4均布安装在所述凸本体1-2上。所述凸本体1-2的一端面加工有与关节连接的第一接口，所述第一接口的边缘处安装有与关节配合定位的定位键1-8，所述凸本体1-2的另一端面为与凹本体1-1相连接的第二接口，第二接口的边缘沿圆周方向均匀加工有多个凸耳，所述关节转角指示角度标尺1-7固定连接在所述凸本体1-2外圆周面上；所述凹本体1-1的外环上沿圆周方向均匀加工有多个外耳板，凹本体1-1的内环上沿圆周方向均匀加工有多个内耳板，每个外耳板与一个内耳板组成一对锁紧耳板，每对锁紧耳板处设置有一组机械连接快拆装置。
[0031] 本发明设置了与关节连接的普通接口与结构形式，扩大本发明的适用范围，使本发明通用性强。本实施方式中关节转角指示角度标尺1-7通过衬垫圈1-5与多个均布连接螺钉Ⅱ1-6安装在所述凸本体1-2上。本实施方式中未提及的构件及连接关系与具体实施方式一相同。
[0032] 具体实施方式三：结合图1、图2、图3和图5说明本实施方式，本实施方式中机械连接快拆装置包括凸本体衬套3-18、凹本体外环衬套3-16、凹本体内环衬套3-20、开口膨胀套3-5和多个开口膨胀环3-4，所述凹本体外环衬套3-16通过多个连接螺钉Ⅳ3-17安装在凹本体1-1的外耳板上，所述凸本体衬套3-18通过多个连接螺钉Ⅴ3-19安装在凸本体1-2的凸耳上，所述凹本体内环衬套3-20通过多个连接螺钉Ⅵ3-21安装在凹本体1-1的内耳板上，所述开口膨胀套3-5设置在凹本体内环衬套3-20的内壁上，所述开口膨胀套3-5的内壁均布有多个开口膨胀环3-4。
[0033] 本实施方式中每组机械连接快拆装置还包括多条尼龙绳3-11、多个尼龙绳接头、上连接板3-12、紧固螺栓套3-6、快换销柱3-1、多个限位螺钉3-10、螺母、下连接板3-15、楔块组和多个连接螺钉Ⅶ3-14，下连接板3-15与凹本体2上的一个凹本体外环衬套3-16连接，每个尼龙绳3-11的两端分别通过尼龙绳接头组成尼龙套，上连接板3-12、下连接板3-15由上至下一次套装在紧固螺栓套3-6的外侧壁上，销柱插装在紧固螺栓套3-6内，两个用于固定快换销柱3-1的限位螺钉3-10对称插装在紧固螺栓套3-6的外侧壁上，螺母套装在紧固螺栓套3-6上，且螺母位于上连接板3-12与下连接板3-15之间，所述楔块组的上端与紧固螺栓套3-6的下端连接，所述楔块组的下端套装在开口膨胀套3-5内，开口膨胀套3-5依次穿过凸本体衬套3-18和凹本体内环衬套3-20，当每组机械连接快拆装置中包括三条尼龙绳3-11时，上连接板3-12的两端与一个尼龙绳3-11连接，上连接板3-12的一端与下连接板3-15的一端通过一个尼龙绳3-11连接，上连接板3-12的另一端通过一个尼龙绳3-11与下连接板3-15的另一端连接。
[0034] 本实施方式中机械连接快拆装置与现有技术不同之处在于开口膨胀套3-5的设置，其设置的目的是为了协调多个开口膨胀环3-4的径向膨胀变形量，防止其因变形不均导致插拔困难。开口膨胀套3-5能改善凹本体内环衬套3-20接触应力分布情况，避免开口膨胀环3-4与凹本体内环衬套3-20直接接触导致凹本体内环衬套3-20接触压力分布极度不均匀的情况。此外开口膨胀套3-5与开口膨胀环3-4均采用钢材质，能大幅度减小摩擦力，保证开口膨胀环3-4与楔块组在紧固螺栓套3-6推力作用下能够运动。本实施方式中下连接板3-15通过多个连接螺钉Ⅶ3-14连接在凹本体外环衬套3-16上。
[0035] 本实施方式中多条尼龙绳3-11、上连接板3-12、多个限位螺钉3-10和下连接板3-15之间相互配合设置实现了的限位防丢的作用，所述尼龙绳3-11长度近似等于快换销柱3-
1的行程，并且采用对称设计。所述尼龙绳3-11在紧固螺栓套3-6末端形成绳扣，有利于宇航员顺利拔出膨胀销。本实施方式中多个限位螺钉3-10的设置是为了配合快换销柱3-1尾部的阶梯轴结构，能够避免紧固螺栓套3-6超出行程而丢失，机械连接快拆装置在具体装配时限位螺钉3-10的个数设置为六个。
[0036] 本实施方式中每组机械连接快拆装置的凹本体外环衬套3-16与凹本体内环衬套3-20还具有对称分布的一对有定位弹簧3-8、钢球3-9以及压紧螺钉3-7定位提示装置。一对定位提示器对称设置在凹本体外环衬套3-16与凹本体内环衬套3-20之间。本实施方式中未提及的构件及连接关系与具体实施方式一相同。
[0037] 具体实施方式四：结合图1、图2、图3和图4说明本实施方式，本实施方式中所述凹本体1-1的外表面上加工有多个锥形导向槽，锥形导向槽与锁定定位装置一一对应设置，每组锁定定位装置通过连接螺钉Ⅲ2-3固定连接在凹本体1-1上靠近其对应的锥形导向槽处，锁定定位装置包括外壳2-1、定位销2-2、锁定键2-4、锁定键转轴2-5、定位弹簧Ⅰ2-6、紧固螺钉Ⅰ2-7，多个连接螺钉Ⅲ2-3将所述锁定定位装置连接到所述凹本体1-1上，所述锁定键2-4通过定位弹簧Ⅰ2-6与导向键1-3压迫接触。
[0038] 本实施方式中由所述定位弹簧Ⅰ2-6提供压紧力使得钢球3-9与快换销柱3-1头部的环形凹槽接触，以实现机械连接快拆装置轴向定位与力反馈。所述凹本体内环衬套3-20的头部有十二个均布的齿形孔状结构，齿尖角为120°，与所述快换销柱3-1头部的六角螺栓头啮合，实现述膨胀销头部固定。本实施方式中未提及的构件及连接关系与具体实施方式一或三相同。
[0039] 具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式中所述电连接器浮动机构还包括电连接器插头尾罩4-2、多个弹簧垫片Ⅰ4-5和弹簧垫片Ⅱ4-7，所述电连接器插头尾罩4-2罩在电连接器插头4-1的上端面，每个弹簧垫片Ⅰ4-5位于电连接器插头安装板4-3一侧的浮动弹簧4-4上，每个弹簧垫片Ⅱ4-7位于电连接器插头安装板4-3另一侧的浮动弹簧4-4上，所述弹簧垫片Ⅰ4-5的厚度小于弹簧垫片Ⅱ4-7的厚度；所述电连接器推送机构还包括电连接器插座尾罩4-13，所述电连接器插座尾罩4-13罩在电连接器插座4-12的下端面。
本实施方式中所述弹簧垫片Ⅰ4-5比弹簧垫片Ⅱ4-7薄，使得中间位置浮动弹簧4-4预压力较小，实现电连接器插头安装板4-3不受偏载。本实施方式中多个连接螺钉Ⅹ4-27将电连接器插座尾罩4-13连接在电连接器插座4-12上，多个连接螺钉Ⅷ4-9将电连接器插头尾罩4-2安装在电连接器插头4-1上。本实施方式中未提及的构件及连接关系与具体实施方式四相同。
[0040] 具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式中所述电连接器推送机构还包括多个浮动安装螺钉Ⅱ4-15，所述电连接器插座4-12通过多个浮动安装螺钉Ⅱ4-15安装在电连接器插座滑块安装板4-16上，每个浮动安装螺钉Ⅱ4-15与电连接器插座4-12间隙设置。多个浮动安装螺钉Ⅱ4-15的设置是为了提高电连接器插座4-12和电连接器插座滑块安装板4-16在水平方向上的容差，由于浮动安装螺钉Ⅱ4-15与电连接器插座4-12之间相对位置灵活使容差导向对接装置在初始位置误差上即可实现对接工作。本实施方式中未提及的构件及连接关系与具体实施方式一相同。
[0041] 结合具体实施方式一至六说明本发明的工作原理：
[0042] 首先，容差导向对接装置中的凸本体1-2与凹本体1-1通过双锥面凸缘结构实现在初始位姿误差下的容差对接，在通过导向键1-3与相配合的凹本体1-1上导向槽保证凸本体1-2与凹本体1-1对接到正确的位置。其次，对接完成后通过锁定定位装置中的定位弹簧Ⅰ2-
6的预拉力使得锁定键2-4与导向键1-3接触施压并实现定位锁定，以保证对接成功的凹本体1-1与凸本体1-2在机械连接前一直保持此状态，不会因为外部轻微干扰而脱离对接成功状态。再次，将机械连接快拆装置中的多个膨胀销按对角线原则依次推入与凹本体1-1、凸本体1-2连接的凸本体衬套3-18、凹本体外环衬套3-16和凹本体内环衬套3-20中，当膨胀销插入到预定位置时，由压紧螺钉3-7、定位弹簧3-8和钢球3-9组成的定位提示装置会通过膨胀销反馈给宇航员推力的变化，提示膨胀销到位。宇航员通过操作工具拧动紧固螺栓套3-6对楔块组施力，楔块组对膨胀环施力使其径向膨胀进而带动开口膨胀套3-5膨胀使其与凸本体衬套3-18、凹本体外环衬套3-16和凹本体内环衬套3-20摩擦锁紧。最后，宇航员通过操作工具转动电气连接装置中的施力轴4-19，带动曲轴4-26、曲柄4-22转动使得电连接器插座滑块安装板4-16沿滑柱4-17向上移动，推动电连接器插座4-12与电连接器插头4-1连接，电连接器限位板4-11控制电连接器插头4-1与插座的连接深度，当深度到位时，电连接器插头与插座一起继续向上运动，使得电连接器插头安装板4-3沿浮动安装螺钉Ⅰ4-8克服一组浮动弹簧4-4的压力达到运动范围的上限，最后通过稳定弹簧4-30对曲轴4-26提供一定转矩使得电气连接装置在振动环境下不脱离连接即可完成本发明的连接过程，拆卸过程与上述步骤相反即可实现。
