申请/专利权人：哈尔滨理工大学

申请日：2024-01-23

公开（公告）日：2024-05-24

公开（公告）号：CN118062270A

主分类号：B64G4/00

分类号：B64G4/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.06.11#实质审查的生效;2024.05.24#公开

摘要：本发明公开了一种空间非合作目标抓捕模块，包括：旋转体结构外壳、指端基座连接架、指端基座驱动轮系、指端基底驱动轮系、驱动轮系A、驱动轮系B、驱动轮系C、升降机构A、升降机构B、旋转机构A、旋转机构B，各机构间相互配合完成空间非合作目标抓捕；本发明为未来空间模块化机器人在轨作业过程中，面对不同几何轮廓目标抓捕问题，提供了一定的解决方案，采用可移动式指端基座和模块化指端关节，针对不同的物体外形，执行不同的包络方式，增加了抓捕过程的稳定性以及面向空间非合作目标抓捕的通用程度。

主权项：1.一种空间非合作目标抓捕模块，其特征在于，包括：旋转体结构外壳、指端基座连接架、指端基座驱动轮系、指端基底驱动轮系、驱动轮系A、驱动轮系B、驱动轮系C、升降机构A、升降机构B、旋转机构A、旋转机构B，其中驱动轮系A包括：关节固定机架A、异形齿轮A、异形齿轮B、驱动齿轮A、过渡齿轮A、立式电机A、轴承、连杆旋转基座A；升降机构A包括：立式电机B、丝杠A、滑块、V型滑槽连接件、销轴；驱动轮系B包括：关节固定机架B、立式电机A、驱动齿轮B、驱动齿轮C、异形齿轮C、异形齿轮D、异形齿轮E、异形齿轮F、过渡齿轮B、过渡齿轮C、介轮、轴承，连杆旋转基座B、连杆旋转基座C；驱动轮系C包括：关节固定机架C、立式电机A、驱动齿轮A、异形齿轮A、异形齿轮B、过渡齿轮A、轴承、连杆旋转基座A；旋转机构A包括：连杆自旋基座、连杆旋转基座A、连杆旋转基座B、细长轴A、轴承；旋转机构B包括：连杆自旋基座、连杆旋转基座A、连杆旋转基座C、细长轴B、轴承；指端基座驱动轮系包括：关节固定机架A、基座旋转机架A、滑动盖板、输出长轴、小锥齿轮A、小锥齿轮B、大锥齿轮、立式电机A、细长轴C、轴承；指端基底驱动轮系包括：关节旋转基座、基座旋转机架A、基座旋转机架B、行星架、太阳轮A、行星轮A、内齿圈A、太阳轮B、行星轮B、内齿圈B、电机固定架、立式电机A、旋转体移动机架、外联架、轴承；升降机构B包括：旋转体移动机架、旋转体机构外壳、丝杠B、立式电机A、电机基座底板；所述升降机构B中4个立式电机A固定在电机基座底盘上的电机架上，电机基座底盘与旋转体结构外壳通过4个螺栓相连；升降机构B中4根丝杠B固定在立式电机A上，由立式电机A带动旋转，所述升降机构B中旋转体移动机架与丝杠B之间通过螺纹相连，旋转体移动机架与旋转体结构外壳之间通过滑槽相连；所述指端基底驱动轮系中立式电机A固定在电机固定架上，并与太阳轮A相连，由立式电机A带动太阳轮A进行旋转，所述指端基底驱动轮系中电机固定架与旋转体移动机架通过4个螺栓相互固定，太阳轮A与基座旋转机架A通过4个螺栓相互连接；所述指端基底驱动轮系中3个行星轮A与内齿圈B上的行星轮固定架相连，内齿圈B与旋转体移动机架通过4个螺栓相互固定，所述指端基底驱动轮系中内齿圈A与行星架通过3个外联架相互固定，通过齿轮之间的啮合传动，驱使两者共同旋转，所述指端基底驱动轮系中3个行星轮B固定在行星架，太阳轮B与基座旋转机架B通过4个螺栓相互固定，基座旋转机架A、基座旋转机架B分别与2个关节旋转基座通过4个螺栓相互固定，4个关节旋转基座与滑动盖板之间通过滑槽相连；所述指端基座驱动轮系中上层立式电机A固定在滑动盖板上的电机架上，滑块盖板与旋转体移动机架通过4个螺栓相连，下层立式电机A与基座旋转机架A通过2个螺栓相连，所述指端基座驱动轮系中2个大锥齿轮分别与2个立式电机A相连，4个小锥齿轮A和4个小锥齿轮B分别固定在4个细长轴C的两端，4个小锥齿轮B分别与4个输出长轴相互固定，4个指端基座连接架分别与4个输出长轴通过4个螺栓相互固定；所述驱动轮系A中关节固定机架A固定在指端基座连接架上，过渡齿轮A与异形齿轮A之间同轴固定连接，异形齿轮A、异形齿轮B、过渡齿轮A与关节固定机架A之间通过轴承相互连接，驱动齿轮A与立式电机A相互连接，立式电机A与关节固定机架A之间通过两个螺栓相互固定，2个连杆旋转基座A分别与异形齿轮A、异形齿轮B通过轴承相互连接；所述驱动轮系B中关节固定机架B与V型滑槽连接件通过两个销轴相连，过渡齿轮B与异形齿轮C之间同轴固定连接，过渡齿轮C与异形齿轮E之间同轴固定连接，驱动齿轮B与驱动齿轮C之间同轴固定连接，介轮、异形齿轮C、异形齿轮D、异形齿轮E、异形齿轮F、过渡齿轮B、过渡齿轮C与关节固定机架B之间通过轴承相互连接，驱动齿轮B、驱动齿轮C与立式电机A相互连接，立式电机A与关节固定机架B之间通过两个螺栓相互固定，所述驱动轮系B中2个连杆旋转基座B分别与异形齿轮C、异形齿轮D通过轴承相互连接，2个连杆旋转基座C分别与异形齿轮E、异形齿轮F通过轴承相互连接；所述驱动轮系C中关节固定机架C与V型滑槽连接件之间通过两个销轴相连，过渡齿轮A与异形齿轮A之间同轴固定连接，异形齿轮A、异形齿轮B、过渡齿轮A与关节固定机架C之间通过轴承相互连接，驱动齿轮A与立式电机A相互连接，立式电机A与关节固定机架C通过两个螺栓相互固定，2个连杆旋转基座A分别与异形齿轮A、异形齿轮B通过轴承相互连接；所述升降机构A中立式电机B固定在关节固定机架A上，丝杠B两端分别与立式电机B、关节固定机架A中立面凹槽相连，所述升降机构A中V型滑槽连接件与丝杠A之间通过螺纹配合相连，V型滑槽连接件中的滑槽与关节固定机架A中的滑槽通过2个滑块相互连接；所述旋转机构A中细长轴A两端与连杆自旋基座通过轴承相连，两端连杆自旋基座分别与连杆旋转基座A、连杆旋转基座B之间通过销轴相互连接；所述旋转机构B中细长轴B两端与连杆自旋基座通过轴承相连，两端连杆自旋基座分别与连杆旋转基座A、连杆旋转基座C之间通过销轴相互连接；所述升降机构B中电机基座底板固定在旋转体结构外壳的底端，所述升降机构B中立式电机A带动丝杠B正向旋转，使升降机构B中旋转体移动机架在竖直方向上产生位移，完成旋转体移动机架的升降运动；所述指端基底驱动轮系中太阳轮A固定在基座旋转机架A的底端，所述指端基底驱动轮系中太阳轮B固定在基座旋转机架B的底端，所述指端基底驱动轮系中内齿圈A与行星架通过外联架固定，所述指端基底驱动轮系中行星轮B与行星架固定，所述指端基底驱动轮系中立式电机A带动太阳轮A旋转，通过与行星轮A之间的啮合传动，带动内齿圈A旋转，进而实现行星架的反向旋转，使所述指端基底驱动轮系中太阳轮B与太阳轮A之间进行相向旋转，完成关节旋转基座的旋转运动；所述指端基座驱动轮系中立式电机A分别固定在滑动盖板的底端和基座旋转机架A的底端，所述指端基座驱动轮系中立式电机A带动大锥齿轮做轴向旋转，通过大锥齿轮与小锥齿轮A之间的啮合传动、小锥齿轮B与小锥齿轮B之间的啮合传动，使输出长轴绕自身中心线进行轴向旋转，进而完成关节固定机架A的轴线旋转运动；所述驱动轮系A中立式电机A固定在关节固定机架A的顶端，过渡齿轮A与异形齿轮A之间同轴固定连接，所述驱动轮系A中立式电机A带动驱动齿轮A，通过驱动齿轮A与过渡齿轮A之间的啮合传动、异形齿轮A与异形齿轮B之间的啮合传动，进而完成上层连杆旋转基座A的相向旋转运动；所述驱动轮系B中立式电机A固定在关节固定机架B的顶端，过渡齿轮B与异形齿轮C之间同轴固定连接，过渡齿轮C与异形齿轮E之间同轴固定连接，驱动齿轮B与驱动齿轮C之间同轴固定连接，所述驱动轮系B中立式电机A带动驱动齿轮B和驱动齿轮C，通过驱动齿轮B与过渡齿轮B之间的啮合传动、异形齿轮C与异形齿轮D之间的啮合传动、驱动齿轮C与介轮之间的啮合传动、介轮与过渡齿轮C之间的啮合传动、异形齿轮E与异形齿轮F之间的啮合传动，进而完成双层连杆旋转基座的联动旋转运动；所述驱动轮系C中立式电机A固定在关节固定机架C的顶端，过渡齿轮A与异形齿轮A之间同轴固定连接，所述驱动轮系C中立式电机A带动驱动齿轮A，通过驱动齿轮A与过渡齿轮A之间的啮合传动、异形齿轮A与异形齿轮B之间的啮合传动，进而完成下层连杆旋转基座A的相向旋转运动；所述升降机构A中立式电机B带动丝杠A正向旋转，通过丝杠A与V型滑槽连接件之间的螺纹配合，使升降机构A中V型滑槽连接件在竖直方向上产生位移，完成V型滑槽连接件的升降运动；所述旋转机构A中连杆自旋基座分别与连杆旋转基座A、连杆旋转基座B相互连接，所述旋转机构A中细长轴A两端分别与连杆自旋基座相互连接，通过连杆旋转基座A、连杆旋转基座B与连杆自旋基座中心轴之间的径向旋转、细长轴A与连杆自旋基座中心轴之间轴向旋转，进而完成细长轴A的多向旋转运动；所述旋转机构B中连杆自旋基座分别与连杆旋转基座A、连杆旋转基座C相互连接，所述旋转机构B中细长轴B两端分别与连杆自旋基座相互连接，通过连杆旋转基座A、连杆旋转基座C与连杆自旋基座中心轴之间的径向旋转、细长轴B与连杆自旋基座中心轴之间轴向旋转，进而完成细长轴B的多向旋转运动。

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百度查询： 哈尔滨理工大学 一种空间非合作目标抓捕模块

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