一種變構(gòu)型模塊單電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及于空間對(duì)接技術(shù)領(lǐng)域，用于變構(gòu)型航天器的模塊連接裝置
【背景技術(shù)】
[0002]首先隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，空間系統(tǒng)的數(shù)量、水平及能力不斷提高，空間操作日益復(fù)雜、多樣。隨著分系統(tǒng)、有效載荷數(shù)量和質(zhì)量的增加，原本巨大的航天器構(gòu)型日趨復(fù)雜多樣，多數(shù)有效載荷為滿足實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的需要，對(duì)總體構(gòu)形提出了更多的要求(如:星敏感器、形態(tài)測(cè)量分系統(tǒng)、機(jī)械臂、連接機(jī)構(gòu)、武器載荷等均要求安裝于航天器設(shè)計(jì)方案的+X面等)。而面向具體任務(wù)的傳統(tǒng)航天器構(gòu)形單一，有效載荷安裝面積有限，空間利用率低，嚴(yán)重制約了航天器在軌執(zhí)行任務(wù)空間的擴(kuò)展，而變構(gòu)型航天器能夠通過改變自身的構(gòu)型，改變應(yīng)用載荷的姿態(tài)與位置，實(shí)現(xiàn)星載載荷的不同陣列方式，變構(gòu)型航天器的模塊化設(shè)
i+o
[0003]其次，變構(gòu)型航天器一般采用模塊化設(shè)計(jì)，由相同的模塊組成復(fù)雜的構(gòu)型，，變構(gòu)型航天器模塊之間不僅能進(jìn)行相對(duì)位置的變化，而且能夠自主的完成斷開與連接，現(xiàn)有的連接裝置有電磁式連接、機(jī)械式連接等，電磁式連接方式是在鐵芯上纏繞線圈，通過控制電流的通斷，控制連接機(jī)構(gòu)的磁性，在目標(biāo)模塊的相應(yīng)位置安裝有鐵塊，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的吸引與釋放，為了確保目標(biāo)在磁場(chǎng)范圍內(nèi)，這樣方式要求裝置鐵芯和電流足夠的大，這樣會(huì)增大整個(gè)裝置的重量和功耗。
[0004]第三，現(xiàn)有的機(jī)械連接裝置有螺紋旋進(jìn)式等，螺紋旋進(jìn)式要求裝置的軸向長(zhǎng)度比較大，這樣會(huì)占用模塊化航天器內(nèi)部寶貴的空間，因此設(shè)計(jì)方案要求要盡量節(jié)省空間。
[0005]第四，由于太空中能源有限，使用盡量少的驅(qū)動(dòng)單元，配合巧妙地機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)完成模塊之間的連接，可以節(jié)省對(duì)能源的使用。
[0006]第五，變構(gòu)型模塊有很多個(gè)連接面，在模塊與模塊連接過程中，為了使兩個(gè)模塊的任意兩個(gè)面能夠?qū)崿F(xiàn)連接，主動(dòng)連接單元和被連接單元應(yīng)設(shè)計(jì)成相同構(gòu)型。
[0007]基于以上六點(diǎn)，本發(fā)明利用直流電機(jī)、齒輪以及機(jī)械爪，設(shè)計(jì)一種變構(gòu)型模塊單電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接裝置
【發(fā)明內(nèi)容】
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是:基于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明利用直流電機(jī)、齒輪以及機(jī)械爪，設(shè)計(jì)一種變構(gòu)型模塊單電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接裝置
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案是:設(shè)計(jì)一種變構(gòu)型模塊單電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接裝置，包括兩個(gè)相同的連接模塊；所述連接模塊包括基座、電機(jī)14、第一齒輪9、第二齒輪12、第三齒輪10、第四齒輪11、長(zhǎng)距傳動(dòng)軸13、短距傳動(dòng)軸17和四個(gè)連接卡爪16 ;基座上開有供連接卡爪16運(yùn)動(dòng)的矩形孔以及用于與另一連接模塊的連接卡爪16配合的梯形孔；基座一面開有安裝紅外傳感器的槽孔，另一面上固定安裝有電機(jī)14 ;電機(jī)14上設(shè)有電機(jī)抱閘15 ;電機(jī)14兩端分別安裝有第一齒輪框7和第二齒輪框8 ;電機(jī)14輸出端與處于第一齒輪框7內(nèi)的第一齒輪9連接，電機(jī)14另一端依次連接短距傳動(dòng)軸17和處于第二齒輪框8內(nèi)的第二齒輪12 ;第二齒輪12與第三齒輪10相互嚙合，第一齒輪9與第四齒輪11相互嚙合；第三齒輪10和第四齒輪11分別安裝在長(zhǎng)距傳動(dòng)軸13兩端；連接卡爪16的一端開有轉(zhuǎn)軸孔，四個(gè)連接卡爪通過各自的轉(zhuǎn)軸孔分別與四個(gè)齒輪配合，且齒輪能夠帶動(dòng)對(duì)應(yīng)連接卡爪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案為:連接卡爪16未開有轉(zhuǎn)軸孔的一端為鐮刀狀。
[0011]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案為:基座中心開有一圓形槽和一環(huán)形槽，且兩槽同心；槽內(nèi)設(shè)有孔6。
[0012]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案為:一對(duì)矩形孔之間設(shè)有齒輪框固定沉孔5。
[0013]本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案為:所述連接卡爪16與齒輪之間為花鍵配合。
[0014]本裝置的工作過程為:此機(jī)構(gòu)通過支撐圓盤周邊的孔固定安裝在空間每個(gè)載體(變構(gòu)型模塊)上，當(dāng)兩個(gè)載體(變構(gòu)型模塊)需要進(jìn)行連接時(shí)，首先，兩個(gè)載體相互靠近，使安裝在兩個(gè)載體上的此連接機(jī)構(gòu)相互靠近，使兩個(gè)機(jī)構(gòu)的支撐圓盤面接近平行和同軸心，之后，通過載體本身的運(yùn)動(dòng)，使一個(gè)對(duì)接機(jī)構(gòu)的連接卡抓與另外一個(gè)機(jī)構(gòu)的梯形孔粗對(duì)準(zhǔn)，因?yàn)榇藱C(jī)構(gòu)為對(duì)稱分布，所以此時(shí)，該對(duì)接機(jī)構(gòu)的梯形孔與另外一個(gè)機(jī)構(gòu)的連接卡爪實(shí)現(xiàn)了粗對(duì)齊，然后通過支撐圓盤中心的紅外傳感器，實(shí)現(xiàn)精確對(duì)準(zhǔn)。之后，兩個(gè)機(jī)構(gòu)的電機(jī)同時(shí)工作，電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，繼而實(shí)現(xiàn)連接卡爪繞軸心的轉(zhuǎn)動(dòng)，卡爪透過對(duì)方機(jī)構(gòu)的梯形孔抓對(duì)方機(jī)構(gòu)的支撐圓盤的背面，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)機(jī)構(gòu)同時(shí)對(duì)彼此的抓捕。連接卡爪前尖后寬，截面為梯形，在透過梯形孔的抓取對(duì)方機(jī)構(gòu)的過程中，具有一定的冗余度，梯形框根部的寬度略大于卡爪根部的寬度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)牢靠的連接。連接完成后，將電機(jī)斷電，抱閘工作，實(shí)現(xiàn)整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鎖死，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)機(jī)構(gòu)的鎖死。當(dāng)連接需要斷開時(shí)，電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，卡爪從對(duì)面梯形孔內(nèi)收回。
[0015]發(fā)明效果
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:本發(fā)明機(jī)構(gòu)采用模塊化對(duì)稱分布布局，避免了連接機(jī)構(gòu)的“公母型”設(shè)計(jì)，使任意安裝此機(jī)構(gòu)的載體間都能實(shí)現(xiàn)連接，可以輔助實(shí)現(xiàn)空間變構(gòu)型模塊間自主的連接與斷開。在整個(gè)機(jī)構(gòu)中只使用一個(gè)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了單一驅(qū)動(dòng)裝置下的連接與鎖死，而且機(jī)構(gòu)高度較小，解決了變構(gòu)型模塊內(nèi)部空間較小的問題。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明其中一個(gè)連接模塊第一示意圖
[0018]圖2是本發(fā)明其中一個(gè)連接模塊第二示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明連接卡爪示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明連接圖
[0021]附圖標(biāo)記說明:1 一支撐圓盤；2—矩形孔；3—梯形孔；4一連接裝置固定沉孔；5一齒輪框固定沉孔；6—安裝傳感器沉孔；7_ —號(hào)齒輪框；8—二號(hào)齒輪框；9一第一齒輪；10—第二齒輪；11—第四齒輪；12—第二齒