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一种多模式空间捕获机构

成果类型:: 发明专利,实用新型专利,新技术

发布时间: 2023-08-04 21:56:06

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 刘阶萍 | 2023-08-04 21:56:06

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。

一种多模式空间捕获机构具有广泛的应用前景,可以应用于以下领域:

1. 航天领域:多模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:多模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:多模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:多模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。

5. 军事领域:多模式空间捕获机构可以用于军事勘探、侦察、搜救等任务,能够在恶劣的环境中完成高精度的操作,提高作战效率和降低士兵伤亡。

6. 建筑领域:多模式空间捕获机构可以用于建筑领域中的施工和维护操作,能够在高空和狭窄的空间中完成高精度的操作,提高施工效率和安全性。

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

一种多模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:多模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,多模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,多模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:多模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,多模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:多模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。

6. 提高安全性和精度:多模式空间捕获机构具有多种模式,可以根据实际需求进行选择,从而提高操作的安全性和精度。

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:利用多模式空间捕获机构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。