一种卫星机械臂末端与维修模块标准化机械接口装置转让专利
申请号 : CN202011249895.4
文献号 : CN112357130B
文献日 : 2022-02-01
发明人 : 杨宇 , 黄意新 , 田浩 , 赵阳 , 张慧博
申请人 : 哈尔滨工业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种卫星机械臂末端与维修模块标准化机械接口装置,其特征在于,包括:母头外圈(1)、母头紧固杆(2)、母头限位槽(3)、公头外圈(4)、限位珠(5)、弹簧(6)、支撑螺栓(7)、支撑盘(8)、支撑横杆(9)、紧固爪(10)、H形横连杆(11)、底支座(12)、机械臂固定环(13)、第一螺栓(14)、第一螺纹孔(15)、第二螺栓(16)、第二螺纹孔(17)、第三螺栓(18)、第三螺纹孔(19),第四螺栓(20)、第五螺栓(21)、第六螺栓(22)、镂空孔(23)和第四螺纹孔(24);
所述母头外圈(1)开有母头限位槽(3),并在母头外圈(1)内侧中心点开有第一螺纹孔(15),母头外圈(1)通过第一螺栓(14)固连母头紧固杆(2),限位珠(5)连接弹簧(6),弹簧(6)连接支撑螺栓(7)在第四螺纹孔(24),支撑盘(8)通过第二螺栓(16)和第二螺纹孔(17)与公头外圈(4)相连接,支撑横杆(9)通过第三螺栓(18)和第三螺纹孔(19)与支撑盘(8)相连接,支撑横杆(9)通过第四螺栓(20)与紧固爪(10)相连接,紧固爪(10)通过第五螺栓(21)与H形横连杆(11)相连接,H形横连杆(11)通过第六螺栓(22)与底支座(12)相连接,底支座(12)可在机械臂固定环(13)内滑动,支撑盘(8)开有镂空孔(23)。
2.根据权利要求1所述的一种卫星机械臂末端与维修模块标准化机械接口装置,其特征在于,所述紧固爪(10)数量为四个,间隔90°分布。
3.根据权利要求1所述的一种卫星机械臂末端与维修模块标准化机械接口装置,其特征在于,所述H形横连杆(11)数量为四个且间隔90°分布。
4.根据权利要求1所述的一种卫星机械臂末端与维修模块标准化机械接口装置,其特征在于,所述镂空孔(23)数量为六个且间隔60°分布。
5.根据权利要求1所述的一种卫星机械臂末端与维修模块标准化机械接口装置,其特征在于,所述限位珠(5)、弹簧(6)、支撑螺栓(7)、第四螺纹孔(24)、第二螺栓(16)和第二螺纹孔(17)数量分别为八个,且分别间隔45°分布。
6.根据权利要求1所述的一种卫星机械臂末端与维修模块标准化机械接口装置,其特征在于,所述支撑横杆(9)、第四螺栓(20)、第五螺栓(21)、第六螺栓(22)数量分别为四个,且分别间隔90°分布。
说明书 :
一种卫星机械臂末端与维修模块标准化机械接口装置
技术领域
背景技术
加注延寿等任务。卫星机械臂携带卫星机械臂末端与维修模块机械 接口装置是多任务在
轨服务技术的重要组成部分。目前尚无关于卫星机械臂末端 与维修模块标准化机械接口
装置,因此,本发明为多任务在轨服务技术提供一种 卫星机械臂末端与维修模块机械标准
化接口装置。
发明内容
杆、底支座、机械臂固定环、第一螺栓、第一螺纹孔、第 二螺栓、第二螺纹孔、第三螺栓、第三
螺纹孔,第四螺栓、第五螺栓、第六螺栓、 镂空孔和第四螺纹孔,所述母头外圈开有母头限
位槽,并在母头外圈内侧中心点 开有第一螺纹孔,通过第一螺栓固连母头紧固杆,限位珠
连接弹簧,弹簧连接支 撑螺栓连接在第四螺纹孔,支撑盘通过第二螺栓和第二螺纹孔与公
头外圈相连 接,支撑横杆通过第三螺栓和第三螺纹孔与支撑盘相连接,支撑横杆通过第四
螺 栓与紧固爪相连接,紧固爪通过第五螺栓与H形横连杆相连接,H形横连杆通过 第六螺
栓与底支座相连接,底支座可在机械臂固定环内滑动,支撑盘开有镂空孔。
了不同功能模块皆可方便的搭载在机械臂上,是多任务在轨服务技 术的重要组成部分。
爪扣紧时,能够完全贴合。3、母头紧固杆为标准序列化尺寸, 可用于多合作目标情境下。4、
公头外圈设有八个螺纹孔,便于安装支撑盘。5、 支撑盘上设有八个螺纹孔,便于安装支撑
横杆及紧固爪。6、底支座由外部驱动, 整个装置非控制自由度为零,控制自由度为一,可以
通过控制底支座与机械臂固 定环相对位置间接控制开合角度。7、母头外圈与公头外圈皆
为变尺寸结构,能 完全贴合并可实现存在对接误差情况下的自动矫正。8、限位珠可在对接
后卡在 限位槽中,加固了对接强度,且实现了允许紧固爪完全开合仅在限位珠卡在限位
槽后再抓紧,增加了对接的成功率。9、母头紧固杆通过螺纹孔与螺栓连接,安 装方便。10、
支撑横杆内部设有凹槽,可以嵌合在支撑盘上,加固刚性连接。
附图说明
12为底支座,13为机械臂固定环,14为第一螺栓,15为 第一螺纹孔,16为第二螺栓,17为第
二螺纹孔,18为第三螺栓,19为第三螺纹孔, 20为第四螺栓,21为第五螺栓,22为第六螺栓,
23为镂空孔,24为第四螺纹孔。
具体实施方式
撑螺栓7、支撑盘8、支撑横杆9、紧固爪10、H形横连杆11、底支座12、机械臂固 定环13、第一
螺栓14、第一螺纹孔15、第二螺栓16、第二螺纹孔17、第三螺栓18、第三 螺纹孔19,第四螺栓
20、第五螺栓21、第六螺栓22、镂空孔23和第四螺纹孔24;
栓7可与第四螺纹孔24固连,支撑盘8通过第二螺栓16和第二螺纹孔 17与公头外圈4相连
接,支撑横杆9通过第三螺栓18和第三螺纹孔19与支撑盘8相 连接,支撑横杆9通过第四螺
栓20与紧固爪10相连接,紧固爪10通过第五螺栓21 与H形横连杆11相连接,H形横连杆11通
过第六螺栓22与底支座12相连接,底支 座12可在机械臂固定环13内滑动,支撑盘8开有镂
空孔23。
通过第四螺栓20与支撑横杆9形成旋转副,支撑横杆9可与支撑盘 8固连,进而形成含驱动
自由度为零,不含驱动自由度为一的可控机构。
尺寸,可用于多合作目标情境下,并且母头紧固杆2通过第一螺纹 孔15与第一螺栓14连接,
安装方便。
侧。公头外圈4内部开有第四螺纹孔24,并且第四螺纹孔24在距离公 头外圈4轴心远端一侧
尺寸比近端一侧小,可以使得限位珠5可部分伸出第四螺纹 孔24;公头外圈4设有八个螺纹
孔,便于安装支撑盘8。上述得母头外圈1与公头 外圈4皆为变尺寸结构,能完全贴合并可实
现存在对接误差情况下的自动矫正。 限位珠5可在对接后卡在母头限位槽3中,加固了对接
强度,且实现了允许紧固爪 10完全开合仅在限位珠5卡在母头限位槽3后再抓紧,增加了对
接的成功率。
相连接,所述紧固爪10数量为四个,间隔90°分布,对应角度为20°, 在对接前保持张开状
态,且当公头外圈4插入母头外圈1,限位珠卡5到母头限位 槽3以后再锁紧。四个间隔90°的
紧固爪10能够牢牢抓紧椭球形母头紧固杆2,只 有控制紧固爪10张开才能解锁,体现了良
好的固定能力。紧固爪10内侧面与母头 紧固杆2外形尺寸相同,在紧固爪10扣紧时,能够完
全贴合。
23。底支座12可由外部驱动,在机械臂固定环13沿着底支座12轴心滑动, 可以通过控制底
支座12与机械臂固定环13相对位置间接控制开合角度,进而由第 六螺栓22带动H形横连杆
11,H形横连杆11带动第五螺栓21进而驱动紧固爪10, 紧固爪10通过第四螺栓20与支撑横
杆9形成旋转副,支撑横杆9可与支撑盘8固连, 进而形成含驱动自由度为零,不含驱动自由
度为一的可控机构。支撑横杆9内部 设有凹槽,支撑盘8上设置有突出部分,支撑横杆9可以
嵌合在支撑盘8上,加固 刚性连接。
精确对接环境,其母头外轮廓设计可有效在对接过程中对固紧 爪进行导向;3、自锁能力
高,母头外轮廓与固紧爪具有自锁性,在垂直外力作 用下不会引起锁紧失效,提高锁定可
靠性。
的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替 换,都应涵盖在本发明的
保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要 求书的保护范围为准。