[发明专利]一种同构式机电信一体化对接机构及对接组件

说明书

本发明公开了一种同构式机电信一体化对接机构及对接组件，对接机构包括外壳、覆盖于外壳上的对接盘、位于外壳内的锁紧盘、驱动锁紧盘转动的驱动装置及对接盘上的机电信一体化锥杆和对接插口；锁紧盘设有导引槽，导引槽一端为大直径对接孔位，另一端为小直径锁紧孔位；对接组件由两个相同的上述对接机构组成，对接时，两组锥杆分别插入对方对接插口内并实现电路联通。本发明一种同构式机电信一体化对接机构及对接组件具有精度高、集成度高、小型化、对接时间短、对接容错性大的特点。

技术领域

本发明涉及空间飞行器对接技术领域，具体涉及一种航天器对接分离机构及对接组件。

背景技术

空间交会对接包括空间交会与空间对接两个步骤，飞行器在太空特定位置会合称为空间交会，使飞行器在结构和功能上结合为刚性整体则为空间对接。快速自主交会对接是未来交会对接发展的必然趋势，尤其在当前国际上各个航天大国逐渐重新增加航天工程的投入、深入研究空间资源利用技术策略，模块化航天器、航天器在轨组装、维护、寿命延长以及细胞星等概念成为研究重点所在，而具有能源、信号互传功能的高集成度快速对接分离锁定功能的对接机构是上述技术发展的先决条件，是航天器模块化、在轨建造所必需的重要实现基础。

目前在轨应用的空间对接机构主要是两个航天器之间或大型载荷设备与空间站之间的大型对接结构，可实现机、电、热、流体等资源传输。但随着制造技术、通信技术、软件技术等发展，人类对空间的开发与应用能力的不断提高，研制出了大量面向多种空间任务的航天器，其技术与性能水平不断提高的同时，结构与组成也日渐繁复为适应不同规格尺度和不同种类航天有效载荷之间的对接需求，对接机构应需要具有较强的通用接口和适应性，提高集成度以满足多种类型的在轨对接需求。

传统空间交会对接机构在对接过程末段基于惯性进行刚性碰撞式硬对接，所产生的较大冲击力对精密仪器设备安全造成影响，不利于多次重复对接，损害对接机构的寿命。

此外，传统对接机构较为复杂，如专利号为CN201710581200.4公开的可重复实现锁紧/解锁的空间对接机构定位锁，需要通过布置其内的电机正反转带动滚珠丝杠、滑块、齿轮机构运动而实现锁紧和解锁功能，结构与操作均较为复杂。

专利CN201810709931.7公布的一种空间对接锁紧机构，采用非对称V型导向结构配合单一卡爪结构替代抱爪，阻尼缓冲支撑的V型导向一体化结构，高效缓冲，并后续锁紧过程中持续缓冲，有效减小振。采用线式接触的连接方式，容错性低，承载稳定性差。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

为了解决现有技术所产生的问题，本发明提供了一种对接时间短、容差大、精度高、集成度高、小型化、复用寿命长的同构式机电信一体化对接机构。

本发明同时提供包括上述两个对接机构能够相互对接为对接组件的技术方案。

为达到上述目的，本发明一种同构式机电信一体化对接机构可采用如下技术方案：

一种同构式机电信一体化对接机构，包括外壳、覆盖于外壳上的对接盘、位于外壳内的锁紧盘、驱动锁紧盘转动的驱动装置；对接盘上设有向外凸伸的机电信一体化锥杆及一个贯穿对接盘的对接插口；所述机电信一体化锥杆与对接插口以锁紧盘中轴轴对称设置；

所述锁紧盘设有位于对接插口下方的弧形导引槽，外壳内还设有位于锁紧盘下方的对接连接器；所述对接连接器位于对接插口的正下方；导引槽一端为大直径对接孔位，另一端为小直径锁紧孔位；所述机电信一体化锥杆的前端设有直径大于锁紧孔位但小于对接孔位的限位杆；所述机电信一体化锥杆的头部设有第一导电顶针，机电信一体化锥杆的外周面设有向外弹性凸伸的第二导电顶针；所述弧形导引槽的小直径锁紧孔位内周面内嵌有对接导电簧片。

进一步的，所述对接机构设有电力线载波通信调制解调器。

进一步的，所述对接连接器设有压力传感器；机电信一体化锥杆设有电信连接触点。