[发明专利]一种非合作目标捕获机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种非合作目标交会对接时的捕获机构，是针对航天器发动机喷嘴和星箭对接的。

背景技术

空间非合作目标对接，是指在目标航天器状态未知，没有专有的对接接口且无法通信的情况下进行对接。在非合作情况下增加了对目标进行识别、测量和抓捕等操作的难度。

空间非合作目标对接在民用方面有重大意义。一方面卫星所需的燃料消耗完全便不能再保持在正常的运转轨道高度，最后只能结束使用，但是通常卫星的导航系统功能、通信系统等都处于良好状态。为了满足之前的需求，目前通常采用的方式就是发射新的卫星来代替失效的卫星，这会导致代价沉重的资源浪费，而且还增加了太空垃圾，污染了对人类意义重大的轨道。另一方面卫星可能遇到系统软件或者硬件需要升级、关键部件失效等问题，这些问题得不到解决将会导致卫星失效。基于此，可以将非合作目标对接技术应用在开发空间服务卫星上。空间服务卫星可以通过卫星自身所携带的对接机构对失效卫星进行对接捕获，对失效卫星进行补给燃料、交换数据、更换与升级零部件、重新定位入轨以及升级软件等操作，以此来抢救维修失效卫星、拓展与升级目标卫星功能，以及延长目标卫星使用寿命。

非合作目标上没有安装专用的对接捕获接口，需要在目标航天器上选择已有机构作为对接接口。针对相对应对接接口的非合作目标对接机构主要有：多指手爪、远地点发动机捕获机构、飞网飞爪及其他包络装置、对接环抓捕装置、分离螺栓对接机构、三臂型对接捕获装置等。但是上述现有的对接捕获装置无法适用于不同尺寸的通用接口，无法实现太空环境下与非合作目标的对接。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的对接捕获装置无法通用于不同尺寸的接口，无法实现太空环境下与非合作目标的对接。进而提供一种非合作目标捕获机构。

本发明的技术方案是：一种非合作目标捕获机构包括航天器机体、导轨支撑架、末端机械臂、导轨支座、球头柱销、柱头弹簧、挡板、球头末端、导轨、导轨支撑板、缓冲平台、缓冲平台基座、柱状缓冲套、球头缓冲件、缓冲平台连接板、多个剪铰机构、支撑外壳、力矩电机、传动丝杠轴、传动轴末端支架、移动螺母、可控螺母、锁芯、可控螺母外壳和电磁线圈，

导轨支撑架安装在航天器机体上，导轨支撑板安装在导轨支撑架上，支撑外壳竖直固定设置在航天器机体上，缓冲平台基座安装在支撑外壳的上端，柱状缓冲套安装在缓冲平台基座上的凹槽内，球头缓冲件安装在柱状缓冲套内，缓冲平台通过缓冲平台连接板与球头缓冲件连接，力矩电机安装在支撑外壳的下端，传动轴末端支架安装在缓冲平台基座的底端，传动丝杠轴的一端与力矩电机的转子部分连接，传动丝杠轴的另一端与传动轴末端支架连接，可控螺母和移动螺母由上至下依次设置在传动丝杠轴上，可控螺母外壳安装在可控螺母上，锁芯设置在可控螺母外壳上，电磁线圈设置在可控螺母外壳上并与锁芯连接控制锁芯的伸缩，导轨安装在导轨支撑板上，导轨支座可滑动安装在导轨上，末端机械臂竖直安装在导轨支座上，且末端机械臂在导轨支座的带动下在导轨上滑动，末端机械臂与导轨支座之间通过球头柱销和柱头弹簧连接，导轨支座的内侧壁上设有挡板，且所述挡板与柱头弹簧相抵设，导轨支座的上端设有球头末端，导轨支座的下端通过多个剪铰机构分别与移动螺母和可控螺母可转动连接。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

1.本发明通过调整末端机械臂的大小，从而针对不同的对接目标进行捕获，具有适应性，能适应不同尺寸的通用接口。

2.本发明消除了两个航天器在初始对接时的误差，保证在初始条件内可以完成对接过程，具有良好的容错性。

3.本发明具有缓冲功能，能够减小在抓捕过程中目标航天器对本体航天器的损坏。

4.本发明在抓捕完成后具备自锁功能，通过机构本身的对目标进行固定，保证抓捕的稳定性。

5.本发明结构简单、方便实用、操作灵活。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种非合作目标捕获机构包括航天器机体1、导轨支撑架2、末端机械臂3、导轨支座4、球头柱销5、柱头弹簧6、挡板7、球头末端8、导轨9、导轨支撑板10、缓冲平台11、缓冲平台基座12、柱状缓冲套13、球头缓冲件14、缓冲平台连接板15、多个剪铰机构A、支撑外壳20、力矩电机21、传动丝杠轴22、传动轴末端支架23、移动螺母24、可控螺母25、锁芯26、可控螺母外壳27和电磁线圈28，