[发明专利]一种非合作目标星箭对接环捕获机构及其捕获方法

说明书

一种非合作目标星箭对接环捕获机构及其捕获方法，它涉及一种非合作目标对接环捕获机构和捕获方法。本发明解决了现有非合作目标对接环捕获机构存在集成度低、体积大、质量重以及容差小、捕获时间长的问题。本发明采用电机直接驱动滚珠丝杠轴，带动通过螺钉固定在转接件上的丝杠螺母进行直线运动；转接件和捕获手指下端通过滚针轴承组件形成回转副；在捕获手指的定位槽中间放置上支撑壳体滚针轴承组件；转接件的上下运动使得捕获手指完成张开和闭合运动，完成非合作目标的捕获；行程开关和行程开关信号采集板用于控制捕获手指的张开和闭合。本发明适用于星箭对接环的捕获，具有体积小、容差大、连接刚度高、捕获时间短等优点。

技术领域

本发明涉及一种非合作目标星箭对接环捕获机构及其捕获方法，属于空间机器人技术领域。

背景技术

随着科学技术的发展，世界各国对航天领域加大了研究力度，然而地球的轨道资源稀缺，尤其是作为通信卫星使用的地球静止轨道，更是一条极其珍贵的独特轨道。因此，在轨捕获技术已经成为世界范围内航天领域的一个研究热点和难点。非合作目标在轨捕获将会在辅助机构展开、卫星燃料加注、维修和更换故障元件等方面发挥重要的作用。非合作目标在轨捕获的一大技术难点在于捕获机构的设计。

相对于合作目标，非合作目标的最大特点在于其上没有专门的对接接口。公开号为CN 102849228B的发明专利公开了一种周边摆杆式胀紧头的非合作目标对接机构，公开号为CN 104176279B的发明专利公开一种非合作目标捕获机构，公开号为CN 107628277A的发明申请公开了一种空间非合作目标捕获机构及其捕获方法；以上是针对卫星的远地点反冲发动机喷管提出的捕获机构，上述捕获机构不适用于星箭对接环的捕获。公开号为CN106628278A的发明申请提出了星箭对接环的一种捕获机构和方法，该捕获机构和方法采用四连杆捕获手指和水平锁紧机构，虽然该捕获机构对星箭对接环的捕获具有容差大、响应速度快等优点，但是存在体积大、质量重等缺点。

综上，现有的非合作目标对接环捕获机构存在集成度低、体积大、质量重以及适用范围窄。

发明内容

本发明为解决现有的非合作目标对接环捕获机构存在集成度低、体积大、质量重以及适用范围窄的问题，进而提供一种非合作目标星箭对接环捕获机构。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明的非合作目标星箭对接环捕获机构包括上支撑壳体1、内捕获手指2、上盖板3、外捕获手指7、转接件8、电机转子轴10、制动器组件、下支撑壳体20、滚珠丝杠轴36、丝杠螺母37、电机定子38和电机转子39；上支撑壳体1为长方体壳体，下支撑壳体20固装在上支撑壳体1的下端面上，上盖板3固装在上支撑壳体1的上端面上，滚珠丝杠轴36竖直安装在上支撑壳体1上且滚珠丝杠轴36的下部位于下支撑壳体20内，丝杠螺母37穿装在滚珠丝杠轴36上且位于上支撑壳体1内，转接件8固套在丝杠螺母37上，转接件8的两侧对称设置有两个转接件滚针轴承组件，内捕获手指2的下端和外捕获手指7的下端均通过一个转接件滚针轴承组件与转接件8连接，内捕获手指2的捕获端和外捕获手指7的捕获端均穿过上支撑壳体1的上部和上盖板3设置在上支撑壳体1外部；