一种多连杆环抱式空间捕获机构
成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术
发布时间: 2023-08-04 21:39:58
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连杆环抱式空间捕获机构,将目标整星捕获,提升捕获自由度,降 低对接精度要求,提升抓捕力,提高刚度,结构更为紧凑。一种多连杆环抱式空间捕获机构包括:机构外接法 兰盘、定平台、4-URU 并联机构、八杆可折展动平台。整个空间捕获机构只需要一个电机、八个舵机即可实现折叠收纳、 展开捕获、环抱收紧等功能,电机使用数量减少降低了空间捕获机构的整体重量及能量消耗,有助于提升 空间捕获机构的续航能力;多捕获自由度、高刚度、对接精度要求低、抓捕力大的优势有助于空间捕获机 构实现对目标的快速、有效捕获。
本发明公开了一种多连杆环抱式空间捕获机构,包括:机构外接法兰盘、定平台、4-URU 并联机构、 八杆可折展动平台。机构外接法兰盘包括上端四孔大圆盘,第一主动轴,下端四孔小圆盘,上端四孔大圆 盘用于对接空间飞行器,下端四孔小圆盘用于连接定平台;4-URU 并联机构包括第一运动支链、第二运动 支链、第三运动支链和第四运动支链,对称安装在捕获机构的外侧,四条运动支链构型均为 URU 构型。 四条运动支链上端通过螺栓与定平台固定连接,下端通过螺栓与八杆可折展动平台相连。捕获机构在巡航 时处于压缩状态,当遇到捕获目标时能够到达目标附近并逐步实现展开、完全包络目标、抓捕并折展向内 收拢完成抓捕任务。该捕获机构仅由一个电机、八个舵机驱动即可实现折叠收纳、展开捕获、环抱收紧等 功能,能够将目标整星捕获,提升了捕获自由度,降低了对接精度要求,提升了刚度和抓捕力。
一种多连杆环抱式空间捕获机构具有很广阔的应用前景,具体表现为以下几个方面:
1. 航天领域:多连杆环抱式空间捕获机构可以应用于卫星维修、空间站组装等任务,能够在宇宙环境中完成高精度的操作,以维护和延长卫星的使用寿命。
2. 工业生产领域:多连杆环抱式空间捕获机构可以应用于工业生产线上的物料输送、搬运、装配等操作,能够适应不同的生产环境和要求,提高生产效率和质量。
3. 医疗领域:多连杆环抱式空间捕获机构可以用于医疗领域中的手术和治疗操作,能够精准地控制手术器械的运动,提高手术的安全性和精度。
4. 物流配送领域:多连杆环抱式空间捕获机构可以应用于物流配送领域,能够自主完成货物的分拣、装载和运输等任务,从而提高物流效率和降低成本。
团队介绍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
一种多连杆环抱式空间捕获机构可以产生多方面的效益,具体表现为以下几个方面:
1. 提高工作效率:多连杆环抱式空间捕获机构具有高精度和高灵活性,能够完成复杂的空间操作,从而提高工作效率和质量。在航天、工业生产、医疗领域中,多连杆环抱式空间捕获机构可以降低劳动力成本,提高生产效率。
2. 降低人员伤亡风险:在危险环境下,例如航天、军事等场合,多连杆环抱式空间捕获机构可以代替人员完成一些任务,从而减少人员伤亡风险。
3. 降低成本:多连杆环抱式空间捕获机构可以代替人员完成一些重复性、繁琐的任务,降低人力成本和维护成本。
4. 提高产品质量:在工业生产领域,多连杆环抱式空间捕获机构可以自动完成装配、检测等任务,避免了人工操作中的疏漏和误差,从而提高产品质量。
5. 拓展应用领域:多连杆环抱式空间捕获机构可以适应多种环境和场合,可以应用于航天、工业生产、医疗、物流配送、军事等领域,从而拓展了机器人应用的领域。
1、 合作研发项目:与其他公司、研究机构或大学进行合作,开展联合研发项目。通过共享资源、知识和专业能力,加速技术的发展和应用。
2、技术咨询和解决方案提供:利用蜣螂仿生机器人的专业知识和应用经验,为其他公司或组织提供技术咨询和解决方案。通过提供定制化的服务,帮助客户解决特定问题,并实现效益提升和创新。