一种小型转杯式空间站用载荷适配器的制造方法
一种小型转杯式空间站用载荷适配器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及适配器的设计技术领域，特别涉及一种小型转杯式空间站用载荷适配器。
【背景技术】
[0002]载荷适配器广泛应用于空间站工程，它是开展空间实验所必需的目标载荷连接分离装置，常见的载荷适配器包括:抱爪式载荷适配器、卡爪式载荷适配器、三指式载荷适配器和平板式载荷适配器四种。其中，三指式载荷适配器和平板式载荷适配器捕获范围较小，抱爪式载荷适配器和卡爪式载荷适配器因各爪驱动独立，需要配备多套爪驱动，使得重量偏大。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种小型转杯式空间站用载荷适配器，包括主动部分和从动部分，其中，
所述主动部分包括同轴设置的转杯和轴承杯，且所述转杯可相对于所述轴承杯转动；所述轴承杯的上端面平台上至少设置有三个周向布置的V形座，所述转杯的侧壁上与V形座对应位置处设置缺口，缺口一侧的转杯沿转杯的周向向下倾斜形成一斜面，所述斜面末端设置有周向卡槽；
所述从动部分包括基板，所述基板上至少设置有三个周向布置的连接环扣；所述连接环扣伸进所述V形座内以及转杯侧壁的缺口内，所述转杯转动，使得连接环扣沿所述斜面卡进所述周向卡槽内，实现主动部分与从动部分的刚性连接连接。
[0004]较佳地，所述V形座垂直于所述轴承杯的上端面平台设置，所述V形座竖直方向上设置有一卡口，所述卡口上端呈V形，下端呈U形。
[0005]较佳地，所述主动部分还包括一基座，所述轴承杯的下端固定在所述基座上。
[0006]较佳地，所述主动部分包括有动力机构，所述动力机构包括电机和电机座，所述电机通过所述电机座安装到所述基座上，所述电机与所述转杯传动连接，带动所述转杯相对于所述轴承杯转动。
[0007]较佳地，所述转杯的外表面上设置有齿圈，所述电机的输出轴上设置有与齿圈相匹配的齿轮，所述电机通过所述齿圈和齿轮的啮合实现与所述转杯的传动连接。
[0008]较佳地，所述轴承杯的上端向外弯折形成安装所述V形座的平台。
[0009]较佳地，所述主动部分还至少包括有一个簧杯，所述簧杯设置在所述轴承杯的上端平台上，所述簧杯内设置有柱销，所述柱销的一端伸出所述簧杯，另一端与所述簧杯底部之间设置有弹簧。
[0010]较佳地，所述主动部分包括有一架板，所述架板设置在所述轴承杯的上方，并连接到所述簧杯的上端，所述柱销的伸出端穿过所述架板。
[0011]较佳地，所述架板与所述从动部分相对的一面上设置有若干浮动电连接器插座，所述基板对应位置上设置有若干与所述浮动电连接器插座相匹配的浮动电连接插头。
[0012]较佳地，所述连接环扣包括有把手架、螺钉、螺栓和套筒，所述把手架通过螺钉安装到所述基板上，所述套筒经所述螺栓安装到所述把手架上。
[0013]较佳地，所述把手架呈U形，所述螺栓安装到所述把手架上端，形成“ 口 ”字型，所述套筒套设在所述螺栓上。
[0014]较佳地，所述套筒与所述螺栓之间设置有垫筒，所述套筒与所述垫筒之间间隙配合，所述套筒可以相对于所述垫筒转动。
[0015]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
本发明提供的适用于小型目标载荷与暴露载荷平台连接的载荷适配器，通过驱动转杯实现捕获、缓冲、锁紧、刚性连接和电路与信号连接；本发明捕获范围较大，而且只需一套驱动装置，具有构型小巧、运动包络小、重量轻、可靠性高等优点。
【附图说明】
[0016]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为本发明主动部分和从动部分连接状态时的局部剖视立体图；
图2为本发明主动部分和从动部分连接状态时的正视剖视图；
图3为本发明主动部分和被动部分连接状态时的俯视剖视图；
图4为本发明主动部分的正视剖视图；
图5为本发明主动部分的俯视局部剖视图；
图6为本发明从动部分的正视剖视图；
图7为本发明从动部分的俯视图。
【具体实施方式】
[0017]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0018]参照图1-7，本发明提供了一种小型转杯式空间站用载荷适配器，包括有主动部分I和从动部分2，主动部分I固定在空间站载荷平台上，从动部分2安装在目标载荷上，目标载荷经空间机械臂的抓取进入转杯式载荷适配器主动部分I的捕获范围，主动部分I主动捕获、缓冲和锁紧从动部分2，实现目标载荷与暴露载荷平台的刚性连接以及电连接器接入口 ο
[0019]主动部分I包括有基座17、转杯12和轴承杯13，转杯12与轴承杯13同轴设置，且转杯12位于轴承杯13的外侧；转杯12与轴承杯13之间设置有轴承15，使得转杯12可相对于轴承杯13转动；轴承杯13通过碟簧14与轴承15的内圈连接，转杯12通过卡簧16与轴承15的外圈连接；当然轴承15与转杯12和轴承杯13的连接方式并不以此为限，也可根据具体情况来设计；轴承杯13的下端通过螺钉等方式固定到基座17上，整个主动部分I通过基座17安装到暴露载荷平台上。
[0020]轴承杯13的上端一圈向外弯折形成一呈环形的平台，该平台上设置有若干个V形座11，若干V形座11绕轴承杯13的圆心周向均匀布置；优选的，轴承杯13上端的平台上至少设置有三个V形座11，以便于主动部分I与从动部分2连接的时候保证有效导向。其中，V形座11垂直设置在轴承杯13的平台上，V形座11上设置有卡口，卡口的上端呈V形，下端呈U形。
[0021]转杯12的侧壁上与每个V形座11的卡口的对应位置处设置有缺口，缺口与卡口吻合；缺口的一侧的转杯壁斜向下倾斜，形成一斜面121，斜面121的末端设置有周向卡槽122，如图1中所示；其中，所有V形座11卡口对应处的斜面121的倾斜方向一致。转杯12还经齿轮传动连接一动力机构，用于带动转杯12相对于轴承杯13转动；动力机构包括电机114和电机座115，电机114通过电机座115安装在基座17上，转杯12底部外侧壁一圈上设置有齿圈，电机114的输出轴上设置与齿圈相匹配的齿轮113，电机114与转杯12之间通过齿轮113、齿圈的啮合实现传动连接。
[0022]从动部分2包括基板21和若干连接环扣，连接环扣的设置数目与V形座11的设置数目一致；从动部分2通过基板21安装到目标载荷上，若干连接环扣垂直设置在基板21上与主动部分相对的一侧面上，并在基板21上周向均布。连接环扣包括有把手架23、螺栓24、螺钉和套筒26，把手架23整体呈U形，其底部通过螺钉等方式安装到基板21上，螺栓24的两端通过垫片27、螺母28紧固安装到把手架23上，形成一 “ 口 ”字形连接环扣；套筒26经螺栓24连接在把手架23上，即套筒26套设在螺栓24上；套筒26与螺栓24之间还设置有垫筒25，套筒26与垫筒25之间间隙配合，即套筒26可以相对于垫筒25转动，以便于在捕获过程中减小套筒26与转杯斜面121之间的摩擦力。
[0023]当从动部分2的连接环扣落入主动部分I的捕获范围后，即连接环扣的套筒部分伸进V形座11的卡口内，转杯12相对于轴承杯13转动，使得连接环扣沿斜面121进入周向卡槽122内，实现刚性连接；本发明通过主动部分I上V形座11的卡口实现对从动部分 2的连接环扣的导向，又通过转杯12上的斜面121、周向卡槽122的设计实现对连接环扣的捕获、校正、压紧锁定，从而完成主动部分I与从动部分2之间的刚性连接。
[0024]在本实施例中，主动部分I还至少包括有一簧杯112，簧杯112垂直设置在轴承杯13上端的平台上；簧杯112开口朝上，簧杯112内还设置有柱销110和弹簧111，柱销110的一端伸出簧杯112，弹簧111位于柱销110的另一端与簧杯112底部之间，柱销110可沿簧杯112内侧壁移动。当从动部分2与主动部分I连接时，柱销110的伸出端抵在基板21上，弹簧111处于压缩状态，弹簧111的弹力用于保证主动部分I和从动部分2连接的刚度，从而保证了主动部分I与从动部分2连接时的稳定性，防止两者之间出发生晃动，方便连接。在本实施例中，轴承杯13的平台上设置有三个簧杯112，三个簧杯112与V形座11间隔设置，当然簧杯112的设置数目可根据具体情况来设计，此处不作限制。
[0025]在本实施例中，主动部分I还若干包括有浮动电连接器插座19，从动部分2上设置有若干与浮动电连接器插座19相匹配的浮动电连接器插头22。具体的，轴承杯13的上方设置有一架板18，架板18通过簧杯112来支撑，柱销110的伸出端穿过架板18，并可相对于架板18轴向移动；架板18上与下方的V形座11对应位置处进行开口，以便于从动部分2上的连接环扣穿过架板18伸进V形座11内。其中，架板18也可通过其他方式连接到轴承杯13上，此处不作限制。
[0026]若干个浮动电连接器插座19设置在架板18的上端面上，且在绕架板18上周向均匀布置；若干浮动电连接器插头22设置在基板21与主动部分I相对的一面上，浮动电连接器插头22与浮动电连接器插座19的位置一一对应，且设置数目相同；当连接环扣与V形座11连接过程中，浮动电连接器插头22插进浮动电连接器插座19内，从而完成主动部分I与从动部分2之间电连接器结合。
[0027]本发明提供的小型转杯式空间站用载荷适配器，其工作原理为:
安装在目标载荷上的从动部分2在目标在空间机械臂的抓取作用下，落入主动部分I的捕获范围内，即连接环扣伸进V形座11内，启动电机114，使得转杯12转动，连接环扣的套筒26沿斜面121进入周向卡槽122内，从而完成了主动部分I与从动部分2之间刚性连接；与此同时，弹簧111被压缩、柱销110的伸出端抵在基板21上，浮动电连接插头22插进浮动电连接插座19内，完成电连接。本发明提供的适用于小型目标载荷与暴露载荷平台连接的载荷适配器，其捕获范围较大，而且只需一套驱动装置，具有构型小巧、运动包络小、重量轻、可靠性高等优点。
[0028]综上所述，本发明提供了一种小型转杯式空间站用载荷适配器，包括主动部分和从动部分，主动部分包括同轴设置的转杯和轴承杯，且转杯可相对于轴承杯转动；轴承杯的上端面平台上沿周向均匀布置至少三个V形座，转杯的侧壁上与V形座对应位置处设置缺口，缺口一侧沿转杯的周向向下倾斜形成一斜面，斜面末端设置有周向卡槽；从动部分包括基板，基板上沿周向均匀布置至少三个连接环扣；连接环扣伸进V形座内以及转杯侧壁的缺口内，转杯转动，使得连接环扣沿斜面卡进周向卡槽内，实现主动部分与从动部分的导向、捕获、缓冲、锁紧、刚性连接连接及电连接。本发明捕获范围较大，具有构型小巧、运动包络小、重量轻、可靠性高等优点。
[0029]本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
【主权项】
1.一种小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，包括主动部分和从动部分，其中， 所述主动部分包括同轴设置的转杯和轴承杯，且所述转杯可相对于所述轴承杯转动；所述轴承杯的上端面平台上至少设置有三个周向布置的V形座，所述转杯的侧壁上与V形座对应位置处设置缺口，缺口 一侧的转杯沿转杯的周向向下倾斜形成一斜面，所述斜面末端沿转杯的周向设置有周向卡槽； 所述从动部分包括基板，所述基板上至少设置有三个周向布置的连接环扣；所述连接环扣伸进所述V形座内以及转杯侧壁的缺口内，所述转杯转动，使得连接环扣沿所述斜面卡进所述周向卡槽内，实现主动部分与从动部分的刚性连接连接。2.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述V形座垂直于所述轴承杯的上端面平台设置，所述V形座竖直方向上设置有一卡口，所述卡口上端呈V形，下端呈U形。3.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述主动部分还包括一基座，所述轴承杯的下端固定在所述基座上。4.据权利要求3所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述主动部分包括有动力机构，所述动力机构包括电机和电机座，所述电机通过所述电机座安装到所述基座上，所述电机与所述转杯传动连接，带动所述转杯相对于所述轴承杯转动。5.据权利要求4所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述转杯的外表面上设置有齿圈，所述电机的输出轴上设置有与齿圈相匹配的齿轮，所述电机通过所述齿圈和齿轮的啮合实现与所述转杯的传动连接。6.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述轴承杯的上端向外弯折形成安装所述V形座的平台。7.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述主动部分还至少包括有一个簧杯，所述簧杯设置在所述轴承杯的上端平台上，所述簧杯内设置有柱销，所述柱销的一端伸出所述簧杯，另一端与所述簧杯底部之间设置有弹簧。8.据权利要求7所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述主动部分包括有一架板，所述架板设置在所述轴承杯的上方，并连接到所述簧杯的上端，所述柱销的伸出端穿过所述架板。9.据权利要求8所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述架板与所述从动部分相对的一面上设置有若干浮动电连接器插座，所述基板对应位置上设置有若干与所述浮动电连接器插座相匹配的浮动电连接器插头。10.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述连接环扣包括有把手架、螺钉、螺栓和套筒，所述把手架通过螺钉安装到所述基板上，所述套筒经所述螺栓安装到所述把手架上。11.据权利要求10所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述把手架呈U形，所述螺栓安装到所述把手架上端，形成“ 口 ”字型，所述套筒套设在所述螺栓上。12.据权利要求11所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述套筒与所述螺栓之间设置有垫筒，所述套筒与所述垫筒之间间隙配合，所述套筒可以相对于所述垫筒转动。
【专利摘要】本发明提供了一种小型转杯式空间站用载荷适配器，包括主动部分和从动部分，主动部分包括同轴设置的转杯和轴承杯，且转杯可相对于轴承杯转动；轴承杯的上端面平台上周向均匀布置至少三个V形座，转杯的侧壁上与V形座对应位置处设置缺口，缺口一侧的转杯沿转杯的周向向下倾斜形成一斜面，斜面末端设置有周向卡槽；从动部分包括基板，基板上周向均匀布置至少三个连接环扣；连接环扣伸进V形座内以及转杯侧壁的缺口内，转杯转动，使得连接环扣沿斜面卡进周向卡槽内，实现主动部分与从动部分的导向、捕获、缓冲、锁紧、刚性连接及电连接。本发明捕获范围较大，具有构型小巧、运动包络小、重量轻、可靠性高等优点。
【IPC分类】B64G1/22, G06F13/16
【公开号】CN104890901
【申请号】CN201510241699
【发明人】谢哲, 于茂华, 邹晓宏
【申请人】上海宇航系统工程研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日
【技术领域】
[0001]本发明涉及适配器的设计技术领域，特别涉及一种小型转杯式空间站用载荷适配器。
【背景技术】
[0002]载荷适配器广泛应用于空间站工程，它是开展空间实验所必需的目标载荷连接分离装置，常见的载荷适配器包括:抱爪式载荷适配器、卡爪式载荷适配器、三指式载荷适配器和平板式载荷适配器四种。其中，三指式载荷适配器和平板式载荷适配器捕获范围较小，抱爪式载荷适配器和卡爪式载荷适配器因各爪驱动独立，需要配备多套爪驱动，使得重量偏大。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种小型转杯式空间站用载荷适配器，包括主动部分和从动部分，其中，
所述主动部分包括同轴设置的转杯和轴承杯，且所述转杯可相对于所述轴承杯转动；所述轴承杯的上端面平台上至少设置有三个周向布置的V形座，所述转杯的侧壁上与V形座对应位置处设置缺口，缺口一侧的转杯沿转杯的周向向下倾斜形成一斜面，所述斜面末端设置有周向卡槽；
所述从动部分包括基板，所述基板上至少设置有三个周向布置的连接环扣；所述连接环扣伸进所述V形座内以及转杯侧壁的缺口内，所述转杯转动，使得连接环扣沿所述斜面卡进所述周向卡槽内，实现主动部分与从动部分的刚性连接连接。
[0004]较佳地，所述V形座垂直于所述轴承杯的上端面平台设置，所述V形座竖直方向上设置有一卡口，所述卡口上端呈V形，下端呈U形。
[0005]较佳地，所述主动部分还包括一基座，所述轴承杯的下端固定在所述基座上。
[0006]较佳地，所述主动部分包括有动力机构，所述动力机构包括电机和电机座，所述电机通过所述电机座安装到所述基座上，所述电机与所述转杯传动连接，带动所述转杯相对于所述轴承杯转动。
[0007]较佳地，所述转杯的外表面上设置有齿圈，所述电机的输出轴上设置有与齿圈相匹配的齿轮，所述电机通过所述齿圈和齿轮的啮合实现与所述转杯的传动连接。
[0008]较佳地，所述轴承杯的上端向外弯折形成安装所述V形座的平台。
[0009]较佳地，所述主动部分还至少包括有一个簧杯，所述簧杯设置在所述轴承杯的上端平台上，所述簧杯内设置有柱销，所述柱销的一端伸出所述簧杯，另一端与所述簧杯底部之间设置有弹簧。
[0010]较佳地，所述主动部分包括有一架板，所述架板设置在所述轴承杯的上方，并连接到所述簧杯的上端，所述柱销的伸出端穿过所述架板。
[0011]较佳地，所述架板与所述从动部分相对的一面上设置有若干浮动电连接器插座，所述基板对应位置上设置有若干与所述浮动电连接器插座相匹配的浮动电连接插头。
[0012]较佳地，所述连接环扣包括有把手架、螺钉、螺栓和套筒，所述把手架通过螺钉安装到所述基板上，所述套筒经所述螺栓安装到所述把手架上。
[0013]较佳地，所述把手架呈U形，所述螺栓安装到所述把手架上端，形成“ 口 ”字型，所述套筒套设在所述螺栓上。
[0014]较佳地，所述套筒与所述螺栓之间设置有垫筒，所述套筒与所述垫筒之间间隙配合，所述套筒可以相对于所述垫筒转动。
[0015]本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:
本发明提供的适用于小型目标载荷与暴露载荷平台连接的载荷适配器，通过驱动转杯实现捕获、缓冲、锁紧、刚性连接和电路与信号连接；本发明捕获范围较大，而且只需一套驱动装置，具有构型小巧、运动包络小、重量轻、可靠性高等优点。
【附图说明】
[0016]结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中:
图1为本发明主动部分和从动部分连接状态时的局部剖视立体图；
图2为本发明主动部分和从动部分连接状态时的正视剖视图；
图3为本发明主动部分和被动部分连接状态时的俯视剖视图；
图4为本发明主动部分的正视剖视图；
图5为本发明主动部分的俯视局部剖视图；
图6为本发明从动部分的正视剖视图；
图7为本发明从动部分的俯视图。
【具体实施方式】
[0017]参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
[0018]参照图1-7，本发明提供了一种小型转杯式空间站用载荷适配器，包括有主动部分I和从动部分2，主动部分I固定在空间站载荷平台上，从动部分2安装在目标载荷上，目标载荷经空间机械臂的抓取进入转杯式载荷适配器主动部分I的捕获范围，主动部分I主动捕获、缓冲和锁紧从动部分2，实现目标载荷与暴露载荷平台的刚性连接以及电连接器接入口 ο
[0019]主动部分I包括有基座17、转杯12和轴承杯13，转杯12与轴承杯13同轴设置，且转杯12位于轴承杯13的外侧；转杯12与轴承杯13之间设置有轴承15，使得转杯12可相对于轴承杯13转动；轴承杯13通过碟簧14与轴承15的内圈连接，转杯12通过卡簧16与轴承15的外圈连接；当然轴承15与转杯12和轴承杯13的连接方式并不以此为限，也可根据具体情况来设计；轴承杯13的下端通过螺钉等方式固定到基座17上，整个主动部分I通过基座17安装到暴露载荷平台上。
[0020]轴承杯13的上端一圈向外弯折形成一呈环形的平台，该平台上设置有若干个V形座11，若干V形座11绕轴承杯13的圆心周向均匀布置；优选的，轴承杯13上端的平台上至少设置有三个V形座11，以便于主动部分I与从动部分2连接的时候保证有效导向。其中，V形座11垂直设置在轴承杯13的平台上，V形座11上设置有卡口，卡口的上端呈V形，下端呈U形。
[0021]转杯12的侧壁上与每个V形座11的卡口的对应位置处设置有缺口，缺口与卡口吻合；缺口的一侧的转杯壁斜向下倾斜，形成一斜面121，斜面121的末端设置有周向卡槽122，如图1中所示；其中，所有V形座11卡口对应处的斜面121的倾斜方向一致。转杯12还经齿轮传动连接一动力机构，用于带动转杯12相对于轴承杯13转动；动力机构包括电机114和电机座115，电机114通过电机座115安装在基座17上，转杯12底部外侧壁一圈上设置有齿圈，电机114的输出轴上设置与齿圈相匹配的齿轮113，电机114与转杯12之间通过齿轮113、齿圈的啮合实现传动连接。
[0022]从动部分2包括基板21和若干连接环扣，连接环扣的设置数目与V形座11的设置数目一致；从动部分2通过基板21安装到目标载荷上，若干连接环扣垂直设置在基板21上与主动部分相对的一侧面上，并在基板21上周向均布。连接环扣包括有把手架23、螺栓24、螺钉和套筒26，把手架23整体呈U形，其底部通过螺钉等方式安装到基板21上，螺栓24的两端通过垫片27、螺母28紧固安装到把手架23上，形成一 “ 口 ”字形连接环扣；套筒26经螺栓24连接在把手架23上，即套筒26套设在螺栓24上；套筒26与螺栓24之间还设置有垫筒25，套筒26与垫筒25之间间隙配合，即套筒26可以相对于垫筒25转动，以便于在捕获过程中减小套筒26与转杯斜面121之间的摩擦力。
[0023]当从动部分2的连接环扣落入主动部分I的捕获范围后，即连接环扣的套筒部分伸进V形座11的卡口内，转杯12相对于轴承杯13转动，使得连接环扣沿斜面121进入周向卡槽122内，实现刚性连接；本发明通过主动部分I上V形座11的卡口实现对从动部分 2的连接环扣的导向，又通过转杯12上的斜面121、周向卡槽122的设计实现对连接环扣的捕获、校正、压紧锁定，从而完成主动部分I与从动部分2之间的刚性连接。
[0024]在本实施例中，主动部分I还至少包括有一簧杯112，簧杯112垂直设置在轴承杯13上端的平台上；簧杯112开口朝上，簧杯112内还设置有柱销110和弹簧111，柱销110的一端伸出簧杯112，弹簧111位于柱销110的另一端与簧杯112底部之间，柱销110可沿簧杯112内侧壁移动。当从动部分2与主动部分I连接时，柱销110的伸出端抵在基板21上，弹簧111处于压缩状态，弹簧111的弹力用于保证主动部分I和从动部分2连接的刚度，从而保证了主动部分I与从动部分2连接时的稳定性，防止两者之间出发生晃动，方便连接。在本实施例中，轴承杯13的平台上设置有三个簧杯112，三个簧杯112与V形座11间隔设置，当然簧杯112的设置数目可根据具体情况来设计，此处不作限制。
[0025]在本实施例中，主动部分I还若干包括有浮动电连接器插座19，从动部分2上设置有若干与浮动电连接器插座19相匹配的浮动电连接器插头22。具体的，轴承杯13的上方设置有一架板18，架板18通过簧杯112来支撑，柱销110的伸出端穿过架板18，并可相对于架板18轴向移动；架板18上与下方的V形座11对应位置处进行开口，以便于从动部分2上的连接环扣穿过架板18伸进V形座11内。其中，架板18也可通过其他方式连接到轴承杯13上，此处不作限制。
[0026]若干个浮动电连接器插座19设置在架板18的上端面上，且在绕架板18上周向均匀布置；若干浮动电连接器插头22设置在基板21与主动部分I相对的一面上，浮动电连接器插头22与浮动电连接器插座19的位置一一对应，且设置数目相同；当连接环扣与V形座11连接过程中，浮动电连接器插头22插进浮动电连接器插座19内，从而完成主动部分I与从动部分2之间电连接器结合。
[0027]本发明提供的小型转杯式空间站用载荷适配器，其工作原理为:
安装在目标载荷上的从动部分2在目标在空间机械臂的抓取作用下，落入主动部分I的捕获范围内，即连接环扣伸进V形座11内，启动电机114，使得转杯12转动，连接环扣的套筒26沿斜面121进入周向卡槽122内，从而完成了主动部分I与从动部分2之间刚性连接；与此同时，弹簧111被压缩、柱销110的伸出端抵在基板21上，浮动电连接插头22插进浮动电连接插座19内，完成电连接。本发明提供的适用于小型目标载荷与暴露载荷平台连接的载荷适配器，其捕获范围较大，而且只需一套驱动装置，具有构型小巧、运动包络小、重量轻、可靠性高等优点。
[0028]综上所述，本发明提供了一种小型转杯式空间站用载荷适配器，包括主动部分和从动部分，主动部分包括同轴设置的转杯和轴承杯，且转杯可相对于轴承杯转动；轴承杯的上端面平台上沿周向均匀布置至少三个V形座，转杯的侧壁上与V形座对应位置处设置缺口，缺口一侧沿转杯的周向向下倾斜形成一斜面，斜面末端设置有周向卡槽；从动部分包括基板，基板上沿周向均匀布置至少三个连接环扣；连接环扣伸进V形座内以及转杯侧壁的缺口内，转杯转动，使得连接环扣沿斜面卡进周向卡槽内，实现主动部分与从动部分的导向、捕获、缓冲、锁紧、刚性连接连接及电连接。本发明捕获范围较大，具有构型小巧、运动包络小、重量轻、可靠性高等优点。
[0029]本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
【主权项】
1.一种小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，包括主动部分和从动部分，其中， 所述主动部分包括同轴设置的转杯和轴承杯，且所述转杯可相对于所述轴承杯转动；所述轴承杯的上端面平台上至少设置有三个周向布置的V形座，所述转杯的侧壁上与V形座对应位置处设置缺口，缺口 一侧的转杯沿转杯的周向向下倾斜形成一斜面，所述斜面末端沿转杯的周向设置有周向卡槽； 所述从动部分包括基板，所述基板上至少设置有三个周向布置的连接环扣；所述连接环扣伸进所述V形座内以及转杯侧壁的缺口内，所述转杯转动，使得连接环扣沿所述斜面卡进所述周向卡槽内，实现主动部分与从动部分的刚性连接连接。2.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述V形座垂直于所述轴承杯的上端面平台设置，所述V形座竖直方向上设置有一卡口，所述卡口上端呈V形，下端呈U形。3.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述主动部分还包括一基座，所述轴承杯的下端固定在所述基座上。4.据权利要求3所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述主动部分包括有动力机构，所述动力机构包括电机和电机座，所述电机通过所述电机座安装到所述基座上，所述电机与所述转杯传动连接，带动所述转杯相对于所述轴承杯转动。5.据权利要求4所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述转杯的外表面上设置有齿圈，所述电机的输出轴上设置有与齿圈相匹配的齿轮，所述电机通过所述齿圈和齿轮的啮合实现与所述转杯的传动连接。6.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述轴承杯的上端向外弯折形成安装所述V形座的平台。7.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述主动部分还至少包括有一个簧杯，所述簧杯设置在所述轴承杯的上端平台上，所述簧杯内设置有柱销，所述柱销的一端伸出所述簧杯，另一端与所述簧杯底部之间设置有弹簧。8.据权利要求7所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述主动部分包括有一架板，所述架板设置在所述轴承杯的上方，并连接到所述簧杯的上端，所述柱销的伸出端穿过所述架板。9.据权利要求8所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述架板与所述从动部分相对的一面上设置有若干浮动电连接器插座，所述基板对应位置上设置有若干与所述浮动电连接器插座相匹配的浮动电连接器插头。10.据权利要求1所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述连接环扣包括有把手架、螺钉、螺栓和套筒，所述把手架通过螺钉安装到所述基板上，所述套筒经所述螺栓安装到所述把手架上。11.据权利要求10所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述把手架呈U形，所述螺栓安装到所述把手架上端，形成“ 口 ”字型，所述套筒套设在所述螺栓上。12.据权利要求11所述的小型转杯式空间站用载荷适配器，其特征在于，所述套筒与所述螺栓之间设置有垫筒，所述套筒与所述垫筒之间间隙配合，所述套筒可以相对于所述垫筒转动。
【专利摘要】本发明提供了一种小型转杯式空间站用载荷适配器，包括主动部分和从动部分，主动部分包括同轴设置的转杯和轴承杯，且转杯可相对于轴承杯转动；轴承杯的上端面平台上周向均匀布置至少三个V形座，转杯的侧壁上与V形座对应位置处设置缺口，缺口一侧的转杯沿转杯的周向向下倾斜形成一斜面，斜面末端设置有周向卡槽；从动部分包括基板，基板上周向均匀布置至少三个连接环扣；连接环扣伸进V形座内以及转杯侧壁的缺口内，转杯转动，使得连接环扣沿斜面卡进周向卡槽内，实现主动部分与从动部分的导向、捕获、缓冲、锁紧、刚性连接及电连接。本发明捕获范围较大，具有构型小巧、运动包络小、重量轻、可靠性高等优点。
【IPC分类】B64G1/22, G06F13/16
【公开号】CN104890901
【申请号】CN201510241699
【发明人】谢哲, 于茂华, 邹晓宏
【申请人】上海宇航系统工程研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月13日
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