[发明专利]空间自重构球形细胞机器人赤道接口动力切换装置

说明书

本发明涉及一种空间自重构球形细胞机器人赤道接口动力切换装置，其特征在于，设有位于空间自重构球形细胞机器人周向的可完成独立运动的赤道接口，以及用于实现赤道接口的锁定/解锁的赤道接口动力切换机构，所述赤道接口动力切换机构包括对赤道接口提供周向转动力矩的动力机构以及楔齿锁定机构，所述楔齿锁定机构设有支撑各零部件的中心连接管上段(1)；赤道接口锁定盘(4)外侧与楔齿锁块(7)呈楔形直齿配合从而实现单个方向的旋转锁定，本发明有效减小了加工制造和装配工作的难度，控制系统设计简单，控制精度容易实现；具有接口可在任意方位锁定解锁，控制精度高、自锁性能好、整体稳定性好、结构紧凑、实验数据易获得等优点。

技术领域：

本发明涉及接口动力切换装置，具体的说是一种运动精度高、机械结构强度高，可实现接口装置动力切换激活和快捷可靠解锁的空间自重构球形细胞机器人赤道接口动力切换装置。

背景技术：

太空探索的首要工作就是要对航天器等结构进行组装、搭建、维修等在轨服务任务。在轨服务质量的好坏直接影响国家太空探索的竞争力。目前在轨操作主要依靠航天员和空间机器人来完成，航天员进行舱外作业难度高且具有极大的安全问题，空间可重构机器人因其工作构型可变、对环境要求低具有高适应性等原因成为各国专家研究的重点。

由于空间环境、工作任务的不确定性，在完成工作任务时，需要根据外界环境的变化，改变可重构机器人的工作构型。可重构机器人的构型种类越丰富，能完成的拓扑连接就越复杂，能执行的工作任务就越多样。但目前可重构机器人构型种类少，组成构型较为单一，在面对复杂的航天任务时，难以形成有效的工作构型。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种能够有效提高可重构机器人的拓扑连接能力的空间自重构球形细胞机器人赤道接口动力切换装置。

本发明通过以下措施达到：

一种空间自重构球形细胞机器人赤道接口动力切换装置，其特征在于，设有位于空间自重构球形细胞机器人周向的可完成独立运动的赤道接口，以及用于实现赤道接口的锁定/解锁的赤道接口动力切换机构，所述赤道接口动力切换机构包括对赤道接口提供周向转动力矩的动力机构以及楔齿锁定机构，所述楔齿锁定机构设有支撑各零部件的中心连接管上段(1)；赤道接口锁定盘(4)通过赤道接口锁定盘连接花键(3)进行周向定位，并通过赤道接口锁定盘固定环(2)进行轴向定位后装配在中心连接管上段(1)上；赤道接口锁定盘(4)外侧与楔齿锁块(7)呈楔形直齿配合从而实现单个方向的旋转锁定，空心杯电机(5)通过电机座固定；锁定推块(6)通过丝杠与空心杯电机(5)进行装配；空心杯电机(5)经丝杠完成对锁定推块(6)的推拉，使锁定推块(6)沿空间自重构球形细胞机器人径向向外运动时插入赤道接口固定基座(8)的方形孔内，实现对赤道接口(21)的解锁；

所述赤道接口固定基座(8)开设锥孔与锁定推块(6)配合，以将传动系统动力传递给赤道接口(21)，赤道接口固定基座(8)通过底部的环形卡槽与赤道接口滑道(14)间隙配合，并与赤道接口(21)通过沉头螺钉固定连实现装配；楔齿锁块(7)与赤道接口固定基座(8)上的方形固定孔配合装配；赤道接口固定基座(8)上还设有方形孔用于安装弹簧(9)，弹簧(9)用于为楔齿锁块(7)提供周向定位，使楔齿锁块(7)仅可沿空间自重构球形细胞机器人径向运动；弹簧(9)提供预紧力推动楔齿锁块(7)，在赤道接口处于锁定未激活的时候，将楔齿锁块(7)从赤道接口固定基座(8)的方孔内沿空间自重构球形细胞机器人径向向内推出，使楔齿锁块(7)与赤道接口锁定盘(4)楔形直齿配合实现赤道接口(21)的锁定。