一种变构型模块单电机驱动连接装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及于空间对接技术领域，用于变构型航天器的模块连接装置
【背景技术】
[0002]首先随着科学技术的快速发展，空间系统的数量、水平及能力不断提高，空间操作日益复杂、多样。随着分系统、有效载荷数量和质量的增加，原本巨大的航天器构型日趋复杂多样，多数有效载荷为满足实现预定功能的需要，对总体构形提出了更多的要求(如:星敏感器、形态测量分系统、机械臂、连接机构、武器载荷等均要求安装于航天器设计方案的+X面等)。而面向具体任务的传统航天器构形单一，有效载荷安装面积有限，空间利用率低，严重制约了航天器在轨执行任务空间的扩展，而变构型航天器能够通过改变自身的构型，改变应用载荷的姿态与位置，实现星载载荷的不同阵列方式，变构型航天器的模块化设
i+o
[0003]其次，变构型航天器一般采用模块化设计，由相同的模块组成复杂的构型，，变构型航天器模块之间不仅能进行相对位置的变化，而且能够自主的完成断开与连接，现有的连接装置有电磁式连接、机械式连接等，电磁式连接方式是在铁芯上缠绕线圈，通过控制电流的通断，控制连接机构的磁性，在目标模块的相应位置安装有铁块，从而实现对目标的吸引与释放，为了确保目标在磁场范围内，这样方式要求装置铁芯和电流足够的大，这样会增大整个装置的重量和功耗。
[0004]第三，现有的机械连接装置有螺纹旋进式等，螺纹旋进式要求装置的轴向长度比较大，这样会占用模块化航天器内部宝贵的空间，因此设计方案要求要尽量节省空间。
[0005]第四，由于太空中能源有限，使用尽量少的驱动单元，配合巧妙地机构设计完成模块之间的连接，可以节省对能源的使用。
[0006]第五，变构型模块有很多个连接面，在模块与模块连接过程中，为了使两个模块的任意两个面能够实现连接，主动连接单元和被连接单元应设计成相同构型。
[0007]基于以上六点，本发明利用直流电机、齿轮以及机械爪，设计一种变构型模块单电机驱动连接装置
【发明内容】
【发明内容】
[0008]本发明需要解决的技术问题是:基于现有技术中的不足，本发明利用直流电机、齿轮以及机械爪，设计一种变构型模块单电机驱动连接装置
【发明内容】
[0009]本发明的技术方案是:设计一种变构型模块单电机驱动连接装置，包括两个相同的连接模块；所述连接模块包括基座、电机14、第一齿轮9、第二齿轮12、第三齿轮10、第四齿轮11、长距传动轴13、短距传动轴17和四个连接卡爪16 ;基座上开有供连接卡爪16运动的矩形孔以及用于与另一连接模块的连接卡爪16配合的梯形孔；基座一面开有安装红外传感器的槽孔，另一面上固定安装有电机14 ;电机14上设有电机抱闸15 ;电机14两端分别安装有第一齿轮框7和第二齿轮框8 ;电机14输出端与处于第一齿轮框7内的第一齿轮9连接，电机14另一端依次连接短距传动轴17和处于第二齿轮框8内的第二齿轮12 ;第二齿轮12与第三齿轮10相互啮合，第一齿轮9与第四齿轮11相互啮合；第三齿轮10和第四齿轮11分别安装在长距传动轴13两端；连接卡爪16的一端开有转轴孔，四个连接卡爪通过各自的转轴孔分别与四个齿轮配合，且齿轮能够带动对应连接卡爪同步转动。
[0010]本发明的进一步技术方案为:连接卡爪16未开有转轴孔的一端为镰刀状。
[0011]本发明的进一步技术方案为:基座中心开有一圆形槽和一环形槽，且两槽同心；槽内设有孔6。
[0012]本发明的进一步技术方案为:一对矩形孔之间设有齿轮框固定沉孔5。
[0013]本发明的进一步技术方案为:所述连接卡爪16与齿轮之间为花键配合。
[0014]本装置的工作过程为:此机构通过支撑圆盘周边的孔固定安装在空间每个载体(变构型模块)上，当两个载体(变构型模块)需要进行连接时，首先，两个载体相互靠近，使安装在两个载体上的此连接机构相互靠近，使两个机构的支撑圆盘面接近平行和同轴心，之后，通过载体本身的运动，使一个对接机构的连接卡抓与另外一个机构的梯形孔粗对准，因为此机构为对称分布，所以此时，该对接机构的梯形孔与另外一个机构的连接卡爪实现了粗对齐，然后通过支撑圆盘中心的红外传感器，实现精确对准。之后，两个机构的电机同时工作，电机驱动齿轮转动，继而实现连接卡爪绕轴心的转动，卡爪透过对方机构的梯形孔抓对方机构的支撑圆盘的背面，实现两个机构同时对彼此的抓捕。连接卡爪前尖后宽，截面为梯形，在透过梯形孔的抓取对方机构的过程中，具有一定的冗余度，梯形框根部的宽度略大于卡爪根部的宽度，因此能够实现牢靠的连接。连接完成后，将电机断电，抱闸工作，实现整个传动机构的锁死，从而实现了整个机构的锁死。当连接需要断开时，电机反向转动，卡爪从对面梯形孔内收回。
[0015]发明效果
[0016]本发明的技术效果在于:本发明机构采用模块化对称分布布局，避免了连接机构的“公母型”设计，使任意安装此机构的载体间都能实现连接，可以辅助实现空间变构型模块间自主的连接与断开。在整个机构中只使用一个电机，实现了单一驱动装置下的连接与锁死，而且机构高度较小，解决了变构型模块内部空间较小的问题。
【附图说明】
[0017]图1是本发明其中一个连接模块第一示意图
[0018]图2是本发明其中一个连接模块第二示意图；
[0019]图3是本发明连接卡爪示意图；
[0020]图4是本发明连接图
[0021]附图标记说明:1 一支撑圆盘；2—矩形孔；3—梯形孔；4一连接装置固定沉孔；5一齿轮框固定沉孔；6—安装传感器沉孔；7_ —号齿轮框；8—二号齿轮框；9一第一齿轮；10—第二齿轮；11—第四齿轮；12—第二齿