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一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置的制作方法

文檔序號:41981749發(fā)布日期:2025-05-23 16:33閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:包括4個黏附爪模塊(1)、中心模塊(2)、4個渦卷彈簧(3)、解鎖模塊(4)和控制模塊(5);

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:4個黏附爪模塊(1)水平安裝在中心模塊(2)的頂部;4個黏附爪模塊(1)的上表面位于同一水平面;每個黏附爪模塊(1)實現(xiàn)相對于中心模塊(2)的水平轉(zhuǎn)動;收攏狀態(tài)下,4個黏附爪模塊(1)均旋轉(zhuǎn)至與中心模塊(2)的對應側(cè)邊平行,形成口字構(gòu)型,并進行鎖定。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:捕獲任務時,4個黏附爪模塊(1)均逆時針旋轉(zhuǎn)135°,形成十字構(gòu)型;兩組對角的黏附爪模塊(1)的對稱軸共線,實現(xiàn)將黏附力臂最大化。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:所述黏附爪模塊(1)包括仿生微陣列黏附材料(1-1)、仿生緩沖吸能結(jié)構(gòu)(1-2)、支撐板(1-3)、輕量化支撐臂(1-4)和脫附機構(gòu)(1-5);

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:所述仿生微陣列黏附材料(1-1)為多層復合結(jié)構(gòu),包括類帽檐狀仿生微結(jié)構(gòu)陣列(1-1-2)、開放空腔-微柱陣列結(jié)構(gòu)(1-1-3);

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:所述吸能結(jié)構(gòu)(1-2)為以多孔熱固性聚氨酯橡膠為基材,具有仿生魚鰭狀疏松結(jié)構(gòu),由多組平行、間隔的肋狀薄板組成;肋狀薄板在上、下表面銜接處構(gòu)成的連線與捕獲接觸方向平行或小于45°,同時滿足垂向壓縮、橫向剪切大變形要求;肋狀薄板中線的形狀、曲率、間隔根據(jù)捕獲速度或吸收總動能需求確定。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:所述中心模塊(2)包括上結(jié)構(gòu)板(2-1)、4個支柱(2-2)、下結(jié)構(gòu)板(2-3)、4個轉(zhuǎn)軸(2-4)、4個卡位結(jié)構(gòu)(2-5)和十字拉桿(2-6);

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:所述解鎖模塊(4)通過電磁解鎖器實現(xiàn)一個中心帶動4個黏附爪模塊(1)同時解鎖;解鎖時,電磁解鎖器在通電后,帶動的十字拉桿(2-6)向下運動,解除十字拉桿(2-6)末端的鎖定錐配合;此時4個黏附爪模塊(1)在渦卷彈簧(3)的驅(qū)動扭矩作用下實現(xiàn)水平回轉(zhuǎn),展開到位時末端鉸鏈的鎖合軸卡入槽中,實現(xiàn)4個黏附爪模塊(1)的有效鎖合。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:當黏附爪模塊(1)收攏時,4個卡位結(jié)構(gòu)(2-5)的下緣與支撐臂(1-4)側(cè)方的凸臺接觸,限制黏附爪模塊(1)沿垂直方向的運動自由度。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,其特征在于:所述脫附機構(gòu)(1-5)包括彈簧支撐筒(1-5-1)、分離彈簧(1-5-2)、限位銷(1-5-3)、形狀記憶合金作動模塊(1-5-4);


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種微型可展開式空間目標通用化仿生捕獲裝置,屬于在軌服務、空間碎片減緩領(lǐng)域;包括4個黏附爪模塊、中心模塊、4個渦卷彈簧、解鎖模塊和控制模塊;4個黏附爪模塊分別安裝在中心模塊上表面的四角處;每個黏附爪模塊通過1個渦卷彈簧與中心模塊連接;控制模塊安裝在中心模塊的內(nèi)腔中;解鎖模塊設置在中心模塊的內(nèi)腔中;通過解鎖模塊實現(xiàn)對收攏狀態(tài)下4個黏附爪模塊的解鎖;通過渦卷彈簧驅(qū)動對應黏附爪模塊展開;控制模塊控制解鎖模塊的解鎖;本發(fā)明實現(xiàn)在有限的體積、重量、功耗要求下,大幅增加捕獲的運動學、動力學適應邊界,降低服務航天器在目標捕獲過程的運動控制精度要求,提升捕獲可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員:張曉龍,李云濤,王國鵬,劉豐瑞,李鉆
受保護的技術(shù)使用者:上海航天控制技術(shù)研究所
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/5/22
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