科创中国

航空航天技术

空间在轨捕获技术是一项前沿的空间技术研究热点。随着科技的发展，人类向太空发射了大量的 航天器，太空中的恶劣环境会对航天器的安全和寿命产生严重影响，造成太空中存在大量失效航天器，占 用空间资源，而空间捕获机构通过对失效航天器实施抓捕可以对其进行在轨维修再利用，或拖拽至坟墓轨 道，释放空间资源。本发明的目的在于提供一种多模式空间捕获机构，具有两种捕获模式，可针对目标大小选择合适 的捕获模式，整星捕获目标，提高捕获能力，降低对接精度要求，提升抓捕力，提高刚度，结构更为紧凑。本发明在基座上安装的齿轮传动系统由直流减速电机驱动，带动第一至第 四支链转动，实现两种模式的切换；模式一为第一至第四支链均匀布置的形式，锁口平台完全展开为一正 方形，从正方形开口捕获目标；模式二为第一至第四支链两两平行相对的形式，锁口平台与两两平行的四 支链构成多边形结构，从多边形开口抓捕目标；捕获圆柱形目标时，捕获模式二较捕获模式一可捕获更大 尺寸的圆柱形目标。整个空间捕获机构只需要一个电机、八个舵机驱动即可实现针对不同形状选择不同模 式进行折叠收纳、展开捕获、环抱收紧等功能，在保留多捕获自由度、高刚度、对接精度要求低、

本发明公开了一种多模式空间捕获机构，包括：第一支链、第二支链、第三支链、第四支链、基座、锁口 平台、机构外接件。第一支链、第二支链、第三支链和第四支链上端与基座相连，支链形式均为 RRS 构型， 下端与锁口平台相连，锁口平台为空间八杆单环折展机构，可以完全展开成正方形、完全折叠成一束，机 构外接件通过螺栓安装在基座上端，整个多模式空间捕获机构通过机构外接件与空间飞行器相连。基座上 安装有齿轮传动系统，驱动第一至第四支链变换位置，形成两种捕获模式，可根据目标形状大小选择合适 的捕获模式进行捕获。多模式空间捕获机构采用八个舵机和一个直流减速电机进行驱动，实现折叠收纳、 展开捕获、环抱收紧等功能，能够整星抓捕目标，降低了对接精度要求，多模式捕获提高了捕获能力。

北京交通大学是教育部直属全国重点大学，是国家“211工程”“985工程”“双一流”建设高校。有中国科学院院士3人，中国工程院院士10人。全面参与了铁路大提速、青藏铁路、磁悬浮列车、川藏铁路建设和城市轨道交通核心技术自主研发等轨道交通发展重大事件，取得了一系列完全自主知识产权、处于国际先进水平原创性重大成果。 学校智能机器人与系统研究主要从事机器人、虚拟现实、力触觉交互系统、系统控制等研究，构建具有国际先进水平的机器人研究平台。 专家简介：李锐明，男，工学博士，任北京交通大学教授，硕士生导师。研究领域：机械工程、机器人设计与应用

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