专利名称：基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器的制作方法
技术领域：
本发明涉及空间大型机械臂末端执行器，具体涉及基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器。
背景技术：
目前，空间对接捕获机构较多，空间机械臂末端执行器的种类也较多，但均不能将“大容差”和“软捕获”完美的融为一体，实现最佳的空间漂浮载荷的对接捕获。多数采用动能碰撞的方式实现对接或者采用硬碰硬的刚性捕获，捕获过程中容易产生较大的冲击或碰撞，对目标以及机械臂和对接机构系统可能会带来极大的损坏；此外，容差小，需要对接机构和机械臂系统具有较高的粗定位精度要求，增加了空间对接机构及机械臂位置控制的难 度。
发明内容
本发明为解决现有对接捕获机构捕获容差小，机械臂不能进行软捕获的问题，进而提出一种基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器。本发明为解决上述问题采取的技术方案是本发明包括捕获装置和捕获接口装置，捕获装置包括支撑外壳、捕获环节、拖动环节和拖动环节直流无刷电机驱动系统，支撑外壳包括支撑外壳上部、支撑外壳下部和端盖，捕获环节包括捕获环节直流无刷电机驱动系统、四个滑动轴承导柱、四个直线滑动轴承、捕获环节固定壳体、四个导套、支撑壳体、拖动环节连接环、四个压缩弹簧、捕获环节下四点接触薄壁轴承、捕获环节下缠绕辊轮、第一捕获环节腱、捕获环节大齿轮、转动环连接环、捕获环节上四点接触薄壁轴承、转动环、三根捕获钢丝索、捕获环节腱上缠绕辊轮、第二捕获环节腱保护鞘、第一捕获环节腱保护鞘、第二捕获环节腱预紧螺母、第一捕获环节腱预紧螺母、第一支撑机构、第二捕获环节腱、第二支撑机构、三个第一固定装置和三个第二固定装置，支撑外壳上部与支撑外壳下部由上至下依次连接，端盖安装在支撑外壳上部的上表面上，四个滑动轴承导柱呈矩阵状设置在支撑外壳下部的外侧壁上，且每个滑动轴承导柱的下端固定安装在支撑外壳下部外侧壁上的凸台上，每个滑动轴承导柱的上端固定安装在端盖的下表面上，四个滑动轴承导柱的上部位于支撑外壳上部的内部，捕获环节固定壳体的四个角上分别各开有一个通孔，每个通孔内分别各固定安装一个直线滑动轴承，每个直线滑动轴承分别各套装在相对应的一个滑动轴承导柱上，每个滑动轴承导柱的外侧壁上分别各套装一个压缩弹簧，每个压缩弹簧的上端端面与捕获环节固定壳体的下表面接触，每个压缩弹簧的下部与安装在支撑外壳下部外侧壁的凸台上的弹簧限位套连接，捕获环节支撑壳体的上端通过四个导套与捕获环节固定壳体固定连接，支撑壳体的内腔与捕获环节固定壳体的内腔形成空腔，捕获环节腱上缠绕辊轮安装在空腔内，捕获环节腱上缠绕辊轮的表面与转动环连接环固定连接，转动环连接环的上表面与转动环的下表面连接，捕获环节上四点接触薄壁轴承套装在转动环的外侧壁上，且捕获环节上四点接触薄壁轴承位于空腔的内侧壁与转动环的外侧壁之间，捕获环节固定壳体上部的内侧壁上均布设置三个第一固定装置，转动环的内侧壁上均布设置三个第二固定装置，每根捕获钢丝索的一端与一个第一固定装置连接，三根捕获钢丝索呈首尾相连的构型设置，每个捕获钢丝索的另一端与一个第二固定装置连接，捕获环节支撑壳体的下端通过拖动环节转接环与拖动环节连接，拖动环节与拖动环节直流无刷电机驱动系统的输出端连接，捕获环节直流无刷电机驱动系统和拖动环节直流无刷电机驱动系统并排平行安装在支撑外壳下部的外侧壁上，捕获环节直流无刷电机驱动系统的输出端与捕获环节大齿轮连接 ，捕获环节大齿轮套装在捕获环节下四点接触薄壁轴承上，捕获环节下四点接触薄壁轴承的外环通过大齿轮端盖固定套装在支撑壳体下部的外侧壁上，捕获环节腱下缠绕辊轮固定安装在捕获环节大齿轮上，第一捕获环节腱的一端固定安装在捕获环节下缠绕辊轮上，第一捕获环节腱的另一端固定安装在转动环连接环的外侧壁上，第一捕获环节腱位于捕获环节支撑壳体与支撑外壳形成的夹层内，第一捕获环节腱保护鞘套装在第一捕获环节腱上，第一捕获环节保护鞘的一端通过第一捕获环节腱预紧螺母安装在第一支撑机构上，第一捕获环节保护鞘的另一端固定安装在捕获环节支撑壳体的内侧壁上，第一支撑机构固定安装在支撑外壳下部的外侧壁上，第二捕获环节腱的一端固定安装在捕获环节下缠绕辊轮上，第二捕获环节腱的另一端固定安装在转动环连接环的外侧壁上，第二捕获环节腱位于捕获环节支撑壳体与支撑外壳形成的夹层内，第二捕获环节腱保护鞘套装在第二捕获环节腱上，第二捕获环节腱保护鞘的一端通过第二捕获环节腱预紧螺母安装在第二支撑机构上，第二捕获环节腱保护鞘的另一端固定安装在捕获环节支撑壳体的内侧壁上，第二支撑机构固定安装在支撑外壳下部的外侧壁上，捕获接口包括捕获接口法兰、捕获锥和多个法兰连接销，捕获锥通过键固定安装在捕获接口法兰的一侧面上，捕获接口法兰的另一侧面通过多个法兰连接销与载荷舱上的法兰连接。本发明的有益效果是本发明利用捕获装置上的三根柔性捕获钢丝索通过转动环相对于捕获环节固定壳体的转动实现三根捕获钢丝索的张开和闭合，从而实现对空间载荷舱的捕获，由于捕获装置与空间载荷舱在捕获初始阶段有较大的相对残余速度和较大的相对偏差，利用本发明能够实现对空间载荷舱的柔顺捕获；由于采用腱-鞘作为传动以及采用三根捕获钢丝索作为捕获的末端执行器方案，本发明对载荷的捕获具有较大的被动柔顺性；本发明中的捕获装置和捕获接口装置采用锥杆式捕获原理，具有较大的容差范围，因此本发明的捕获将大容差、软捕获结合起来，具有较大的空间对接捕获应用前景。
图I是本发明的整体结构示意图，图2是本发明捕获装置的轴视图，图3是捕获装置的剖视图，图4和图5是本发明去除支撑壳体和捕获环节支撑外壳后的轴视图，图6是捕获环节直流无刷电机驱动系统的剖视图，图7是拖动环节直流无刷电机驱动系统的剖视图，图8是捕获完成并完成拖动后本发明示意图，图9是本发明捕获装置对应接口装置剖面图，图10是捕获环节转动环相对捕获环节固定壳体处于初始位置时，三根钢丝索处于最大放松状态时本发明结构示意图，图11是本发明的三根钢丝索处于收拢捕获状态的结构示意图，图12是三根钢丝索缠绕住捕获结构装置上的捕获锥的状态图，图13是三根钢丝索缠绕捕获并捆紧捕获锥时的状态图，图14是本发明的捕获装置对接口装置实施捕获拖动的时序图，图15是本发明的捕获装置安装在空间大型机械臂上捕获安装有接口装置的空间载荷的场景图。
具体实施例方式具体实施方式
一结合图I至图15说明本实施方式，本实施方式所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器包括捕获装置I和捕获接口装置2，捕获装置I包括支撑外壳、捕获环节、拖动环节和拖动环节直流无刷电机驱动系统1-2，支撑外壳包括支撑外壳上部1-11、支撑外壳下部1-12和端盖1-3，捕获环节包括捕获环节直流无刷电机驱动系统1-1、四个滑动轴承导柱1-4、四个直线滑动轴承1-5、捕获环节固定壳体1-6、四个导套1-7、支撑壳体1-8、拖动环节连接环1-9、四个压缩弹簧1-10、捕获环节下四点接触薄壁轴承1-14、捕获环节下缠绕辊轮1-17、第一捕获环节腱1-18、捕获环节大齿轮1-26、转动环连接环1-30、捕获环节上四点接触薄壁轴承1-31、转动环1-32、三根捕获钢丝索1-33、捕获环节腱上缠绕辊轮1-34、第二捕获环节腱保护鞘1-35、第一捕获环节腱保护鞘1-36、第二捕获环节腱预紧螺母1-37、第一捕获环节腱预紧螺母1-38、第一支撑机构1-41、第二捕获环节腱1-42、第二支撑机构1-43、三个第一固定装置1-44和三个第二固定装置
1-45，支撑外壳上部1-11与支撑外壳下部1-12由上至下依次连接，端盖1-3安装在支撑外壳上部1-11的上表面上，四个滑动轴承导柱1-4呈矩阵状设置在支撑外壳下部1-12的外侧壁上，且每个滑动轴承导柱1-4的下端固定安装在支撑外壳下部1-12外侧壁上的凸台上，每个滑动轴承导柱1-4的上端固定安装在端盖1-3的下表面上，四个滑动轴承导柱1-4的上部位于支撑外壳上部1-11的内部，捕获环节固定壳体1-6的四个角上分别各开有一个通孔，每个通孔内分别各固定安装一个直线滑动轴承1-5，每个直线滑动轴承1-5分别各套装在相对应的一个滑动轴承导柱1-4上，每个滑动轴承导柱1-4的外侧壁上分别各套装一个压缩弹簧1-10，每个压缩弹簧1-10的上端端面与捕获环节固定壳体1-6的下表面接触，每个压缩弹簧1-10的下部与安装在支撑外壳下部1-12外侧壁的凸台上的弹簧限位套1-13连接，捕获环节支撑壳体1-8的上端通过四个导套1-7与捕获环节固定壳体1-6固定连接，支撑壳体1-8的内腔与捕获环节固定壳体1-6的内腔形成空腔1-46，捕获环节腱上缠绕辊轮1-34安装在空腔1-46内，捕获环节腱上缠绕辊轮1-34的表面与转动环连接环1-30固定连接，转动环连接环1-30的上表面与转动环1-32的下表面连接,捕获环节上四点接触薄壁轴承1-31套装在转动环1-32的外侧壁上，且捕获环节上四点接触薄壁轴承1-31位于空腔1-46的内侧壁与转动环1-32的外侧壁之间，捕获环节固定壳体1-6上部的内侧壁上均布设置三个第一固定装置1-44，转动环1-32的内侧壁上均布设置三个第二固定装置1-45，每根捕获钢丝索1-33的一端与一个第一固定装置1-44连接，三根捕获钢丝索1-33呈首尾相连的构型设置，每个捕获钢丝索1-33的另一端与一个第二固定装置1-45连接，捕获环节支撑壳体1-8的下端通过拖动环节转接环1-9与拖动环节连接,拖动环节与拖动环节直流无刷电机驱动系统1-2的输出端连接，捕获环节直流无刷电机驱动系统1-1和拖动环节直流无刷电机驱动系统1-2并排平行安装在支撑外壳下部1-12的外侧壁上，捕获环节直流无刷电机驱动系统1-1的输出端与捕获环节大齿轮1-26连接，捕获环节大齿轮1-26套装在捕获环节下四点接触薄壁轴承1-14上，捕获环节下四点接触薄壁轴承1-14的外环通过大齿轮端盖1-15固定套装在支撑壳体下部1-12的外侧壁上，捕获环节腱下缠绕辊轮1-17固定安装在捕获环节大齿轮1-26上，第一捕获环节腱1-18的一端固定安装在捕获环节下缠绕辊轮1-17上，第一捕获环节腱1-18的另一端固定安装在转动环连接环1-30的外侧壁上，第一捕获环节腱1-18位于捕获环节支撑壳体1-8与支撑外壳形成的夹层内，第一捕获环节腱保护鞘1-36套装在第一捕获环节腱1-18上，第一捕获环节保护鞘1-36的一端通过第一捕获环节腱预紧螺母1-38安装在第一支撑机构1-41上，第一捕获环节保护鞘1-36的另一端固定安装在捕获环节支撑壳体1-8的内侧壁上，第一支撑机构1-41固定安装在支撑外壳下部1-12的外侧壁上，第二捕获环节腱1-42的一端固定安装在捕获环节下缠绕辊轮
1-17上，第二捕获环节腱1-42的另一端固定安装在转动环连接环1-30的外侧壁上，第二捕获环节腱142位于捕获环节支撑壳体1-8与支撑外壳形成的夹层内，第二捕获环节腱保护鞘1-35套装在第二捕获环节 腱1-42上，第二捕获环节腱保护鞘1-35的一端通过第二捕获环节腱预紧螺母1-37安装在第二支撑机构1-43上，第二捕获环节腱保护鞘1-35的另一端固定安装在捕获环节支撑壳体1-8的内侧壁上，第二支撑机构1-43固定安装在支撑外壳下部1-12的外侧壁上，捕获接口 2包括捕获接口法兰2-2、捕获锥2-3和多个法兰连接销
2-1，捕获锥2-3通过键固定安装在捕获接口法兰2-2的一侧面上，捕获接口法兰2-2的另一侧面通过多个法兰连接销2-1与载荷舱上的法兰连接。
具体实施方式
二 结合图3、图4和图5说明本实施方式，本实施方式所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器的拖动环节包括轴套1-16、拖动环节大齿轮1-20、端盖1-21、拖动环节腱导向轮机构1-22、拖动环节四点角接触轴承1-23、拖动环节腱缠绕辊轮1-24、支撑板1-27、拖动环节腱1-28、拖动环节末端固定装置1-29、拖动环节腱保护鞘1-39和拖动环节预紧螺母1-40，拖动环节四点角接触轴承1-23的外环通过端盖固定套装在支撑外壳下部1-12下部的外侧壁上，拖动环节大齿轮1-20套装在拖动环节四点角接触轴承1-23上，轴套1-16套装在支撑外壳下部1-12下部的外侧壁上，且轴套1-16位于拖动环节四点角接触轴承1-23的内环与捕获环节下四点角接触薄壁轴承1-14的内环之间，端盖1-21套装在支撑外壳下部1-12下部的外侧壁上，且端盖1-21位于拖动环节四点角接触轴承1-23内环的下方，拖动环节直流无刷电机驱动系统1-2的输出端与拖动环节大齿轮1-20连接，拖动环节腱缠绕辊轮1-24固定安装在拖动环节大齿轮1-20上，支撑板1-27通过止口固定安装在支撑外壳下部1-12内侧壁上的凸台上，拖动环节腱导向轮机构1-22安装在支撑板1-27下表面上，拖动环节腱1-28的一端固定安装在拖动环节腱缠绕辊轮1-24上，拖动环节腱1-28的另一端经过拖动环节腱导向轮机构1-22与拖动环节末端固定装置1-29固定连接，拖动环节末端固定装置1-29固定安装在拖动环节转接环1-9上，拖动环节腱保护鞘1-39套装在拖动环节腱1-28上，拖动环节腱保护鞘1-39的一端通过拖动环节预紧螺母1-40固定安装在第一支撑机构1-41上，拖动环节腱保护鞘1-39的另一端固定安装在拖动环节腱导向轮机构1-22的入口处。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图6说明本实施方式,本实施方式所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器的捕获环节直流无刷电机驱动系统1-1包括捕获环节旋转变压器1-1-1、捕获环节电磁掉电抱闸器1-1-2、捕获环节直流无刷电机1-1-3、捕获环节谐波减速器1-1-4和捕获环节小齿轮1-1-5，捕获环节旋转变压器1-1-1通过捕获环节电磁掉电抱闸器1-1-2与捕获环节直流无刷电机1-1-3的电源端连接，捕获环节直流无刷电机1-1-3的输出轴通过捕获环节谐波减速器1-1-4与捕获环节小齿轮1-1-5连接，捕获环节小齿轮1-1-5与捕获环节大齿轮1-26啮合。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
四结合图7说明本实施方式,本实施方式所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器的拖动环节直流无刷电机驱动系统1-2包括拖动环节旋转变压器1-2-1、拖动环节电磁掉电抱闸器1-2-2、拖动环节直流无刷电机1-2-3、拖动环节谐波减速器1-2-4和拖动环节小齿轮1-2-5，拖动环节旋转变压器1-2-1通过拖动环节电磁掉电抱闸器1-2-2与拖动环节直流无刷电机1-2-3的电源端连接，拖动环节直流无刷电机1-2-3的输出轴通过拖动环节谐波减速器1-2-4与拖动环节小齿轮1-2-5连接，拖动环节小齿轮1-2-5与拖动环节大齿轮1-20啮合。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
五结合图3和图4说明本实施方式，本实施方式所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器还包括两个第一保护防尘尼龙套1-19和一个第二保护防尘尼龙套1-25，第一捕获环节腱保护鞘1-36与第一支撑结构1-41连接处扣装 有一个第一保护防尘尼龙套1-19，拖动环节腱保护鞘1-39与第一支撑机构1-41连接处扣装有一个第一保护防尘尼龙套1-19，第二捕获环节腱保护鞘1-35与第二支撑机构1-43连接处扣装有一个第二保护防尘尼龙套1-25。其它组成及连接关系与具体实施方式
一、二、三或四相同。工作原理本发明使用时，将捕获装置I安装在大型航天器的机械臂腕关节的末端上，将捕获接口装置2安装在载荷舱上，当捕获环节大齿轮1-26处于初始位置时，此时第一捕获环节腱1-18处于放松状态，而第二捕获环节腱1-42处于拉伸状态，即捕获装置I的三根捕获钢丝索1-33处于释放状态，如图5和图10所示，三根捕获钢丝索1-33处于最大展开状态，当捕获环节直流无刷电机驱动系统1-1带动捕获环节大齿轮1-26顺时针方向转动，此时第一捕获环节腱1-18处于拉伸状态，而第二捕获环节腱1-42处于放松状态，驱动转动环1-32逆时针方向转动，使得转动环1-32与捕获环节固定壳体1-6之间产生相对转动，从而实现三根捕获钢丝索1-33向中心收拢闭合将捕获接口装置2上的捕获锥2-3捕获，此时拖动环节直流无刷电机驱动系统1-2驱动拖动环节大齿轮1-20逆时针方向转动，拖动环节腱1-28开始拉伸，并拉动整个捕获环节向下运动，同时压缩四个压缩弹簧1-10产生捕获环节恢复力，直至将整个捕获环节拉至极限位置，此时，四个压缩弹簧1-10产生的恢复力最大，完成捕获。
权利要求
1.基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器，其特征在于所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器包括捕获装置(I)和捕获接口装置(2)，捕获装置(I)包括支撑外壳、捕获环节、拖动环节和拖动环节直流无刷电机驱动系统(1-2)，支撑外壳包括支撑外壳上部(1-11)、支撑外壳下部(1-12)和端盖(1-3)，捕获环节包括捕获环节直流无刷电机驱动系统(1-1)、四个滑动轴承导柱(1-4)、四个直线滑动轴承(1-5)、捕获环节固定壳体(1-6)、四个导套(1-7)、支撑壳体(1-8)、拖动环节连接环(1-9)、四个压缩弹簧(1-10)、捕获环节下四点接触薄壁轴承(1-14)、捕获环节下缠绕辊轮(1-17)、第一捕获环节腱(1-18)、捕获环节大齿轮(1-26)、转动环连接环(1-30)、捕获环节上四点接触薄壁轴承(1-31)、转动环(1-32)、三根捕获钢丝索(1-33)、捕获环节腱上缠绕辊轮(1-34)、第二捕获环节腱保护鞘(1-35)、第一捕获环节腱保护鞘(1-36)、第二捕获环节腱预紧螺母(1-37)、第一捕获环节腱预紧螺母(1-38)、第一支撑机构(1-41)、第二捕获环节腱(1-42)、第二支撑机构(1-43)、三个第一固定装置(1-44)和三个第二固定装置(1-45)，支撑外壳上部(1-11)与支撑外壳下部(1-12)由上至下依次连接，端盖(1-3)安装在支撑外壳上部(1-11)的上表面上，四个滑动轴承导柱(1-4)呈矩阵状设置在支撑外壳下部(1-12)的外侧壁上，且每个滑动轴承导柱(1-4)的下端固定安装在支撑外壳下部(1-12)外侧壁上的凸台上，每个滑动轴承导柱(1-4)的上端固定安装在端盖(1-3)的下表面上，四个滑动轴承导柱(1-4)的上部位于支撑外壳上部(1-11)的内部，捕获环节固定壳体(1-6)的四个角上分别各开有一个通孔，每个通孔内分别各固定安装一个直线滑动轴承(1-5)，每个直线滑动轴承(1-5)分别各套装在相对应的一个滑动轴承导柱(1-4)上，每个滑动轴承导柱(1-4)的外侧壁上分别各套装一个压缩弹簧(1-10)，每个压缩弹簧(1-10)的上端端面与捕获环节固定壳体(1-6)的下表面接触，每个压缩弹簧(1-10)的下部与安装在支撑外壳下部(1-12)外侧壁的凸台上的弹簧限位套(1-13)连接，捕获环节支撑壳体(1-8)的上端通过四个导套(1-7)与捕获环节固定壳体(1-6)固定连接，支撑壳体(1-8)的内腔与捕获环节固定壳体(1-6)的内腔形成空腔(1-46)，捕获环节腱上缠绕辊轮(1-34)安装在空腔(1-46)内，捕获环节腱上缠绕辊轮(1-34)的表面与转动环连接环(1-30)固定连接，转动环连接环(1-30)的上表面与转动环(1-32)的下表面连接，捕获环节上四点接触薄壁轴承(1-31)套装在转动环(1-32)的外侧壁上，且捕获环节上四点接触薄壁轴承(1-31)位于空腔(1-46)的内侧壁与转动环(1-32)的外侧壁之间，捕获环节固定壳体(1-6)上部的内侧壁上均布设置三个第一固定装置(1-44)，转动环(1-32)的内侧壁上均布设置三个第二固定装置(1-45)，每根捕获钢丝索(1-33)的一端与一个第一固定装置(1-44)连接，三根捕获钢丝索(1-33)呈首尾相连的构型设置，每个捕获钢丝索(1-33)的另一端与一个第二固定装置(1-45)连接，捕获环节支撑壳体(1-8)的下端通过拖动环节转接环(1-9)与拖动环节连接，拖动环节与拖动环节直流无刷电机驱动系统(1-2)的输出端连接，捕获环节直流无刷电机驱动系统(1-1)和拖动环节直流无刷电机驱动系统(1-2)并排平行安装在支撑外壳下部(1-12)的外侧壁上，捕获环节直流无刷电机驱动系统(1-1)的输出端与捕获环节大齿轮(1-26)连接，捕获环节大齿轮(1-26)套装在捕获环节下四点接触薄壁轴承(1-14)上，捕获环节下四点接触薄壁轴承(1-14)的外环通过大齿轮端盖(1-15)固定套装在支撑壳体下部(1-12)的外侧壁上，捕获环节腱下缠绕辊轮(1-17)固定安装在捕获环节大齿轮(1-26)上，第一捕获环节腱(1-18)的一端固定安装在捕获环节下缠绕辊轮(1-17)上，第一捕获环节腱(1-18)的另一端固定安装在转动环连接环(1-30)的外侧壁上，第一捕获环节腱(1-18)位于捕获环节支撑壳体(1-8)与支撑外壳形成的夹层内，第一捕获环节腱保护鞘(1-36)套装在第一捕获环节腱(1-18)上，第一捕获环节保护鞘(1-36)的一端通过第一捕获环节腱预紧螺母(1-38)安装在第一支撑机构(1-41)上，第一捕获环节保护鞘(1-36)的另一端固定安装在捕获环节支撑壳体(1-8)的内侧壁上，第一支撑机构(1-41)固定安装在支撑外壳下部(1-12)的外侧壁上，第二捕获环节腱(1-42)的一端固定安装在捕获环节下缠绕辊轮(1-17)上，第二捕获环节腱(1-42)的另一端固定安装在转动环连接环(1-30)的外侧壁上，第二捕获环节腱(1-42)位于捕获环节支撑壳体(1-8)与支撑外壳形成的夹层内，第二捕获环节腱保护鞘(1-35)套装在第二捕获环节腱(1-42)上，第二捕获环节腱保护鞘(1-35)的一端通过第二捕获环节腱预紧螺母(1-37)安装在第二支撑机构(1-43)上，第二捕获环节腱保护鞘(1-35)的另一端固定安装在捕获环节支撑壳体(1-8)的内侧壁上，第二支撑机构(1-43)固定安装在支撑外壳下部(1-12)的外侧壁上，捕获接口(2)包括捕获接口法兰(2-2 )、捕获锥(2-3 )和多个法兰连接销(2-1)，捕获锥(2-3 )通过键固定安装在捕获接口法兰(2-2)的一侧面上，捕获接口法兰(2-2)的另一侧面通过多个法兰连接销(2-1)与载荷舱上的法兰连接。
2.根据权利要求I所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器，其特征在于所述拖动环节包括轴套(1-16)、拖动环节大齿轮(1-20)、端盖(1-21)、拖动环节腱导向轮机构(1-22)、拖动环节四点角接触轴承(1-23)、拖动环节腱缠绕辊轮(1-24)、支撑板(1-27)、拖动环节腱(1-28)、拖动环节末端固定装置(1-29)、拖动环节腱保护鞘(1-39)和拖动环节预紧螺母(1-40)，拖动环节四点角接触轴承(1-23)的外环通过端盖固定套装在支撑外壳下部(1-12)下部的外侧壁上，拖动环节大齿轮(1-20)套装在拖动环节四点角接触轴承(1-23)上，轴套(1-16)套装在支撑外壳下部(1-12)下部的外侧壁上，且轴套(1-16)位于拖动环节四点角接触轴承(1-23)的内环与捕获环节下四点角接触薄壁轴承(1-14)的内环之间，端盖(1-21)套装在支撑外壳下部(1-12)下部的外侧壁上，且端盖(1-21)位于拖动环节四点角接触轴承(1-23)内环的下方，拖动环节直流无刷电机驱动系统(1-2)的输出端与拖动环节大齿轮(1-20)连接，拖动环节腱缠绕辊轮(1-24)固定安装在拖动环节大齿轮(1-20)上，支撑板(1-27)通过止口固定安装在支撑外壳下部(1-12)内侧壁上的凸台上，拖动环节腱导向轮机构(1-22)安装在支撑板(1-27)下表面上，拖动环节腱(1-28)的一端固定安装在拖动环节腱缠绕辊轮(1-24)上，拖动环节腱(1-28)的另一端经过拖动环节腱导向轮机构(1-22)与拖动环节末端固定装置(1-29)固定连接，拖动环节末端固定装置(1-29 )固定安装在拖动环节转接环(1-9 )上，拖动环节腱保护鞘(1-39 )套装在拖动环节腱(1-28)上，拖动环节腱保护鞘(1-39)的一端通过拖动环节预紧螺母(1-40)固定安装在第一支撑机构(1-41)上，拖动环节腱保护鞘(1-39)的另一端固定安装在拖动环节腱导向轮机构(1-22)的入口处。
3.根据权利要求I所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器，其特征在于捕获环节直流无刷电机驱动系统(1-1)包括捕获环节旋转变压器(1-1-1)、捕获环节电磁掉电抱闸器(1-1-2)、捕获环节直流无刷电机(1-1-3)、捕获环节谐波减速器(1-1-4)和捕获环节小齿轮(1-1-5)，捕获环节旋转变压器(1-1-1)通过捕获环节电磁掉电抱闸器(1-1-2)与捕获环节直流无刷电机(1-1-3)的电源端连接，捕获环节直流无刷电机(1-1-3)的输出轴通过捕获环节谐波减速器(1-1-4)与捕获环节小齿轮(1-1-5)连接，捕获环节小齿轮(1-1-5)与捕获环节大齿轮(1-26)啮合。
4.根据权利要求I所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器，其特征在于拖动环节直流无刷电机驱动系统(1-2)包括拖动环节旋转变压器(1-2-1)、拖动环节电磁掉电抱闸器(1-2-2)、拖动环节直流无刷电机(1-2-3)、拖动环节谐波减速器(1-2-4)和拖动环节小齿轮(1-2-5)，拖动环节旋转变压器(1-2-1)通过拖动环节电磁掉电抱闸器(1-2-2)与拖动环节直流无刷电机(1-2-3)的电源端连接，拖动环节直流无刷电机(1-2-3)的输出轴通过拖动环节谐波减速器(1-2-4)与拖动环节小齿轮(1-2-5)连接，拖动环节小齿轮(1-2-5)与拖动环节大齿轮(1-20)啮合。
5.根据权利要求1、2、3或4所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器，其特征在于所述基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器还包括两个第一保护防尘尼龙套(1-19)和一个第二保护防尘尼龙套(1-25)，第一捕获环节腱保护鞘(1-36)与第一支撑结构(1-41)连接处扣装有一个第一保护防尘尼龙套(1-19)，拖动环节腱保护鞘(1-39)与第一支撑机构(1-41)连接处扣装有一个第一保护防尘尼龙套(1-19)，第二捕获环节腱保护鞘(1-35)与第二支撑机构(1-43)连接处扣装有一个第二保护防尘尼龙套(1-25)。
全文摘要
基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器，它涉及空间大型机械臂末端执行器，具体涉及基于腱鞘传动的空间大型大容差被动柔顺捕获末端执行器。本发明为了解决现有对接捕获机构捕获容差小，机械臂不能进行软捕获的问题。本发明包括捕获装置和捕获接口装置，捕获装置安装在大型航天器的机械臂腕关节的末端上，捕获接口装置安装在载荷舱上，捕获环节的三根钢丝索捕获到捕获接口装置的捕获锥后，拖动环节拉动整个捕获环节向下运动并完成捕获。本发明用于航空航天领域。
文档编号B64G1/64GK102774513SQ20121029586
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月20日 优先权日2012年8月20日
发明者丰飞, 刘伊威, 刘宏, 蔡鹤皋 申请人:哈尔滨工业大学