[发明专利]可调控支承平台机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种支承平台机构，是一种可用于空间站等载体外部的辅助作业的机械装置。

背景技术

宇航员在空间站舱外进行工作时，需要有能约束其位置的支承平台来辅助宇航员完成舱外作业，确定的位姿以保证其工作方便顺利地进行，并且在作业过程中宇航员可根据需要自行调整支承平台的位姿。因此，支承平台应配有由宇航员操控的可调位姿结构。便携式可调控支承平台机构能够由宇航员随身携带，安装在空间站舱外接口上，具有由航天员操控的横滚、偏航和俯仰三个自由度，能够支承宇航员进行舱外作业，并满足调整位姿要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种可调控支承平台机构，以解决目前航天领域中无法实现宇航员在空间站舱外进行工作时可调整三个自由度且能够支承宇航员进行舱外作业的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：所述平台机构包括偏航关节、横滚关节和俯仰关节，偏航关节包括平板、左脚踏板、左踏板弹簧、第一箱体、第一涡轮、第一连杆、齿条、齿条导轨、第一滑轮、第一传动机构、第一绳、右脚踏板、右踏板弹簧、第二滑轮、第一弹簧和第一蜗杆；

横滚关节包括第二连杆、杆架、第二棘爪、第三棘爪、棘轮、传动轴、杆件、凸轮、第二蜗杆、第一齿轮、支撑轴、第二涡轮、第二齿轮和第二箱体；

俯仰关节包括支撑件、转动轴、第二绳、第二弹簧、顶杆与载荷限制器；

第一传动机构包括内齿圈、套筒、第一棘爪和连接轴，内齿圈的外壁上加工有多个外齿，左脚踏板和右脚踏板沿平板的中心轴线对称铰接在平板的下端面上，左踏板弹簧的一端与平板连接，左踏板弹簧的另一端与左脚踏板连接，右踏板弹簧的一端与平板连接，右踏板弹簧的另一端与右脚踏板连接，平板的底端面上与第一箱体固接且第一箱体位于左脚踏板和右脚踏板之间，第一涡轮、齿条、齿条导轨、第一传动机构、第二滑轮、第一弹簧和第一蜗杆均设在第一箱体内，第二滑轮固接在平板上，右脚踏板与第一绳的一端铰接，第一绳的另一端依次绕过第一滑轮改变方向绕过第二滑轮后与齿条连接，齿条与齿条导轨滑动配合，齿条导轨装在第一箱体的内壁上，内齿圈的外齿与齿条啮合，内齿圈与套筒均装在第一蜗杆的一端，套筒通过连接轴与第一棘爪铰接，第一棘爪与内齿圈的内齿啮合，第一蜗杆与第一涡轮啮合且第一蜗杆与第一箱体转动连接，第一弹簧的一端与齿条的顶端连接，第一弹簧的另一端与齿条导轨的顶端连接，第一涡轮与第二箱体的顶端固接；

第二连杆、杆架、第二棘爪、第三棘爪、棘轮、传动轴、杆件、凸轮、第二蜗杆、第一齿轮、支撑轴、第二涡轮和第二齿轮均设在第二箱体内，第一连杆的另一端与第二连杆铰接，第二连杆的另一端与杆架的一端铰接，杆架的另一端与传动轴转动连接，凸轮套装在传动轴且二者转动连接，杆件穿过凸轮且与第二箱体固接，第二棘爪的一端和第三棘爪的一端均铰接在杆架上且二者对称设置，第二棘爪的另一端和第三棘爪的另一端分别与棘轮配合，凸轮设在第二棘爪和第三棘爪之间且第二棘爪和第三棘爪均与凸轮贴合，棘轮和第二齿轮均装在传动轴上，第二齿轮与第一齿轮啮合，第一齿轮装在第二蜗杆上，第二蜗杆与第二涡轮啮合，第二蜗杆的两端与第二箱体转动连接，第二涡轮装在支撑轴上且涡轮的底座固装在支撑件上，支撑轴的两端与第二箱体转动连接；

转动轴垂直穿过支撑件且二者转动连接，第二绳的一端缠绕在转动轴上，支撑件上设有圆柱形长孔，第二弹簧与顶杆均设在圆柱形长孔内且顶杆的一端顶靠在第二弹簧的一端上，第二弹簧的另一端顶靠在圆柱形长孔的内壁上，第二绳的另一端与顶杆的一端连接，顶杆的另一端与载荷限制器连接，载荷限制器与支撑件铰接且载荷限制器与顶杆的一端连接。

本发明具有以下有益效果：本发明采用三个转动关节独立运动来完成宇航员位姿的调整。可调控支承平台机构整体结构紧凑、简单可靠，携带方便，可安装于空间站机械臂末端或空间站舱外某一接口上，从而辅助完成各种复杂的任务。在工作过程中宇航员可根据实际需求自己通过左右的脚踏板方便地实现偏航和横滚位姿的调节，最重要的是这两个关节在规定的角度范围内都可实现无级调速，极大地方便了宇航员的操作。俯仰关节一般在出舱执行任务前会根据任务的性质实现调整到一个合适的角度，实现了实现宇航员在空间站舱外进行工作时可调整三个自由度且能够支承宇航员进行舱外作业，减轻了宇航员的操作负担，保证任务完成的顺利性。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图，图2是图1中A部视图的俯视图，图3是图1中B部视图的右视图。

具体实施方式