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原文传递一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构

专利名称：	一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构
摘要：	一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，属于空间非合作目标的捕获系统技术领域。它提供一种通过前端伸展靠近非合作目标，末端进行抓捕的柔性气动抓捕机构；主气囊是伸展机构的主体部分，充气后可以展开伸长，副气囊是伸展机构的转向控制部分，主气囊和副气囊两端均连接有端盖，并利用位于尾端的端盖与抓捕卫星连接，利用位于首端的端盖安装抓捕装置，柔性保护罩设置在两端盖之间用于罩设在主气囊和副气囊外侧。本发明对抓捕卫星控制要求低，重量轻，装载体积小，无需保温系统，安全性高，可以多臂协同，结构简单，低成本，结构可设计性强。
专利类型：	发明专利
申请人：	哈尔滨工业大学;北京空间飞行器总体设计部
发明人：	林国昌;王文龙
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-07T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-01T00:00:00+0800
申请号：	CN202111512115.5
公开号：	CN114104344A
代理机构：	哈尔滨龙科专利代理有限公司
代理人：	郭莹莹
分类号：	B64G4/00;B;B64;B64G;B64G4;B64G4/00
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号;
主权项：	1.一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，包括伸展机构(2)及抓捕装置(1)，所述伸展机构(2)一端与抓捕卫星连接，伸展机构(2)另一端安装抓捕装置(1)，其特征在于：所述伸展机构(2)包括柔性保护罩(26)、主气囊(21)、副气囊(22)及两个端盖(23)；所述主气囊(21)是伸展机构(2)的主体部分，充气后可以展开伸长，副气囊(22)是伸展机构(2)的转向控制部分，主气囊(21)和副气囊(22)两端均连接有端盖(23)，并利用位于尾端的端盖(23)与抓捕卫星连接，利用位于首端的端盖(23)安装抓捕装置(1)，所述柔性保护罩(26)设置在两端盖(23)之间用于罩设在主气囊(21)和副气囊(22)外侧。 2.根据权利要求1所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：所述主气囊(21)为圆柱形气柱，布置多个所述副气囊(22)环绕在主气囊(21)外侧，每个副气囊(22)均为多腔体气柱。 3.根据权利要求2所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：每个所述副气囊(22)均包括充气软管(222)、柔性囊体(221)、多个腔体阻断(223)及多根增强绳索(224)；所述充气软管(222)一端与抓捕卫星的充气系统连接，充气软管(222)另一端从柔性囊体(221)的尾端插入首端，所述柔性囊体(221)呈圆柱体状，沿柔性囊体(221)轴向均匀固定安置多个腔体阻断(223)，形成“莲藕式”多腔体的副气囊(22)，所述充气软管(222)在柔性囊体(221)的每个腔体内均设置气孔(2221)，用于给副气囊(22)充放气，每根所述增强绳索(224)均用于串接同一柔性囊体(221)上的多个腔体阻断(223)，并与位于首端的端盖(23)连接。 4.根据权利要求1所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：布置多个所述主气囊(21)环绕在一个副气囊(22)外侧，每个主气囊(21)均为圆柱形气柱，副气囊(22)为多腔体气柱。 5.根据权利要求4所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：沿所述副气囊(22)轴向均匀固定安置多个连接件(24)，形成“莲藕式”多腔体的副气囊(22)，并通过连接件(24)与多个主气囊(21)连接，所述副气囊(22)内置有充气软管(222)，所述充气软管(222)在副气囊(22)的每个腔体内均设置气孔(2221)，用于给副气囊(22)充放气。 6.根据权利要求5所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：每个所述连接件(24)均包括设置在中心的阻断环(241)、环绕阻断环(241)设置的多个连接环(242)以及用于阻断环(241)和连接环(242)之间、相邻两个连接环(242)之间连接的连接杆(243)；所述阻断环(241)，用于套装在副气囊(22)上使其分隔成多腔体结构，所述多个连接环(242)分别套装在对应的主气囊(21)上。 7.根据权利要求1所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：所述主气囊(21)为圆柱形气柱，在主气囊(21)的侧壁上布置三组副气囊(22)，每组副气囊(22)内均包括沿主气囊(21)轴向布置的多个单腔囊体(225)，同组的多个单腔囊体(225)之间通过气管(226)串通。 8.根据权利要求2、4或7所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：所述主气囊(21)和副气囊(22)均采用耐空间环境的柔性复合，所述端盖(23)采用碳纤维复合材料或者轻质金属材料，所述柔性保护罩(26)采用Kevlar织物或者聚酰亚胺织物进行防护。 9.根据权利要求1所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：所述抓捕装置(1)包括视觉系统(12)及末端抓捕手(11)；所述视觉系统(12)和末端抓捕手(11)均安装在位于首端的端盖(23)外侧面上，视觉系统(12)的连接线从主气囊(21)或者副气囊(22)中部穿过与抓捕卫星连接。 10.根据权利要求9所述的一种用于空间捕获非合作目标的柔性气动抓捕机构，其特征在于：所述末端抓捕手(11)采用柔性抓捕手。
所属类别：	发明专利