一种灵巧式在轨电液导通对接装置及方法与流程

文档序号:34820208发布日期:2023-07-20 00:50阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种灵巧式在轨电液导通式对接装置,其特征在于,包括主动端和被动端;被动端为无源空腔结构,主动端与被动端具备通用接口,作为载荷模块与飞行器之间的可重复连接接口,支持飞行器在轨功能重构;在机械臂提供初始对接条件后,按照粗校正-精校正-断接器插合并形成组合体的流程完成捕获连接;分离时则按照其逆过程,即机构解锁、断开断接器、组合体分离的顺序实现分离,后续由机械臂转移,使得主动端和被动端分离。

2.根据权利要求1所述的一种灵巧式在轨电液导通对接装置,其特征在于,所述主动端包括捕获头组件、定位分离组件、驱动测量组件;捕获头组件为电液导通对接装置核心组件,捕获头组件与驱动测量组件相连,通过驱动控制使捕获头组件保持轴向运动;捕获头组件与定位分离组件相连,用于实现主动端与被动端连接过程中校正锁紧功能。

3.根据权利要求2所述的一种灵巧式在轨电液导通对接装置,其特征在于,所述捕获头组件用于实现主动端对被动端的捕获,采用周边均布三套杆机构的伞式捕获方式,实现主动端与被动端锁紧时杆机构张开,解锁时的杆机构收拢;同时通过定位分离组件实现主动端对被动端的粗校正和精校正,最后利用驱动测量组件的结构接触限位,实现主被动端之间的刚性连接和保持。

4.根据权利要求3所述的一种灵巧式在轨电液导通对接装置,其特征在于,所述定位分离组件包括:浮动平台框架、退让弹簧、分离弹簧、定位孔;浮动平台框架位于主动端基座中心,通过分离弹簧浮动于主动端基座上;退让弹簧位于定位孔内;定位分离组件利用轴孔配合实现主动端基座和被动端基座的轴向导向,定位分离组件周边三处均布,实现主动端基座和被动端基座的周向导向。

5.根据权利要求4所述的一种灵巧式在轨电液导通对接装置,其特征在于,所述捕获头组件包括:丝杠、杆机构、导向筒、捕获头底座和丝杠底座。捕获头组件穿过主动端基座中心,捕获头底座固定在导向筒上,丝杠位于捕获头组件中心,能够沿轴向滑动,丝杠在轴向滑动过程中连杆机构呈伞式张开。

6.根据权利要求5所述的一种灵巧式在轨电液导通对接装置,其特征在于,所述驱动测量组件包括:电机、减速箱壳体、传感器和齿轮减速器;驱动测量组件固定于主动端基座底部,电机固定减速箱壳体上,齿轮减速器位于减速箱壳体内。

7.根据权利要求1所述的一种灵巧式在轨电液导通对接装置,其特征在于,所述主动端包括主动端基座、导向筒、杆机构、丝杠、捕获头底座、浮动平台框架、定位孔、分离弹簧、退让弹簧、电连接器主动端、液路连接器主动端、丝杠底座、减速箱壳体、电机、齿轮减速器、液路软管;被动端包括被动端基座、框架定位销、挡盖、电连接器被动端、液路连接器被动端、靶标。

8.根据权利要求7所述的一种灵巧式在轨电液导通对接装置,其特征在于,捕获头组件采用周边均布三套杆机构的方案,丝杠与捕获头底座靠近运动时杆机构张开,远离运动时杆机构收拢;杆机构收拢时,可伸入被动端基座捕获内腔,以适应初始位置偏差,为主、被动端靠近及撤离提供安全通道;杆机构张开时,可与被动端基座捕获内腔相配合,实现捕获和粗校正;之后丝杠继续拉回,通过杆机构末端与被动端基座压紧面的配合,拉近主被动端之间的轴向距离,并在这一过程中利用被动端框架定位销与主动端定位孔的配合,实现被动端与主动端浮动平台之间的精校正;之后丝杠继续拉回,完成电连接器主动端和电连接器被动端的插合,以及液路连接器主动端和液路连接器被动端;之后捕获锁紧机构继续运动,实现主被动端之间锁紧力的施加,并利用结构接触限位,实现主被动端之间的刚性连接和保持。

9.根据权利要求7所述的一种灵巧式在轨电液导通对接装置,其特征在于,定位分离组件利用三处分离弹簧与主动端基座相连,并提供预紧力;主动端三处定位孔与被动端上的三处框架定位销配合、浮动平台对接面与被动端对接面配合,共同实现浮动断接器插合所需的精校正;框架定位销插入定位孔过程中,框架定位销压缩退让弹簧;精校正完成后,浮动平台和被动端在捕获头组件作用下继续向下运动,并压缩分离弹簧;分离过程中,分离弹簧推动浮动平台和被动端远离主动端基座,实现各电路、液路的断开。

10.一种利用上述对接装置进行灵巧式在轨电液导通对接的方法,其特征在于,包括:


技术总结
本发明一种灵巧式在轨电液导通式对接方法,包括主动端和被动端;被动端为无源空腔结构,主动端与被动端具备通用接口,作为载荷模块与飞行器之间的可重复连接接口,支持飞行器在轨功能重构;在机械臂提供初始对接条件后,按照粗校正‑精校正‑断接器插合并形成组合体的流程完成捕获连接;分离时则按照其逆过程,即机构解锁、断开断接器、组合体分离的顺序实现分离,后续由机械臂转移,使得主动端和被动端分离。本发明提供一种灵巧式在轨电液导通式对接方法,在锁紧阶段可为飞行器提供足够的连接力及较好的连接刚度,具有连接可靠的特点;同时具有可重复性高、结构简单可靠、轻量化等特点。

技术研发人员:肖余之,刘鲁江,王治易,靳宗向,龚宁静,高金忠,卢彪,冯文博,王俊,丁亮亮,杨新海,景育
受保护的技术使用者:上海宇航系统工程研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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