[发明专利]一种具有驱动功能的双向缓冲器

说明书

本发明公开了一种具有驱动功能的双向缓冲器，包括驱动系统组件、外筒组件、中筒组件、内筒组件以及拉筒组件；所述的拉筒组件安装于外筒组件与中筒组件连接处的外围；其中，中筒组件以及内筒组件能够实现相对于外筒组件的回缩运动，实现压缩缓冲功能；中筒组件以及拉筒组件能够相对于外筒组件的外伸运动，实现拉伸缓冲功能；驱动系统组件带动中筒组件以及内筒组件，相对于外筒组件做往复运动，可实现驱动功能；本发明弥补了现有可调姿着陆器在驱动和缓冲功能集成方面的灵活性不足和使用方便性欠佳等缺点，具备较强的可移植性，并在双向缓冲过程中对驱动系统实施双重保护。

技术领域

本发明属于对行星际着陆器或其他有效载荷进行缓冲及姿态调节的配置领域，具体指一种具有驱动功能的双向缓冲器。

背景技术

“软着陆”是目前行星际着陆器普遍采用的一种着陆方式，其过程为：着陆器在下降段采用缓冲火箭等手段减速并调整空中姿态，使得着陆器可以较低的纵向与横向速度在外星体表面着陆，着陆时采用缓冲机构吸收着陆冲击能量。

传统的行星际着陆器在着陆后仅能固定在着陆点，无法调整缓冲腿的姿态，探测范围的扩展也只能通过释放其所携带的巡视器等手段实现。因此，当出现着陆区域地形地貌凹凸不平或着陆器缓冲腿在外星体表面下陷等不利工况时，完成缓冲并固定在着陆点的着陆器将无法控制并修正自身的位置和姿态，可能会对后续探测任务的实施产生不利影响。

目前，在给行星际着陆器缓冲腿赋予驱动功能以调整着陆器位置与姿态的研究领域，国内已知的有上海宇航系统工程研究所提出的“可行走月球软着陆机构”（CN201510302516.6）和北京空间飞行器总体设计部提出的“具有着陆缓冲功能的行走机器人”（ CN201510616864.0）。其中可行走月球软着陆机构通过在主/辅助缓冲支柱的一端安装可在（安装于着陆器侧壁的）滑轨上滑动的滑块，并通过丝杠机构驱动滑块在滑轨上滑动的方式，对主/辅助缓冲支柱进行驱动；具有着陆缓冲功能的行走机器人通过在主缓冲支柱内部集成基于开合螺母的丝杠传动机构实现在着陆后对主缓冲支柱的驱动。前者的方案中，缓冲部件与驱动部件分离的设计，不利于整机结构的紧凑，也不方便整体移植到其他着陆器上；后者的方案中，采用拉杆变形的方式实现对缓冲力的吸收，缓冲后需要采用切割器切断拉杆，以满足丝杠驱动机构的运动要求，结构复杂。

综上，目前已知的具备驱动功能的着陆器用缓冲器存在整机结构不够紧凑、可移植性不高或使用方便性欠佳等不足，需要改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种具有驱动功能的双向缓冲器，该双向缓冲器弥补了现有可调姿着陆器在驱动和缓冲功能集成方面的灵活性不足和使用方便性欠佳等缺点，具备较强的可移植性，并在双向缓冲过程中对驱动系统实施双重保护。

本发明是这样实现的，一种具有驱动功能的双向缓冲器，其包括驱动系统组件、外筒组件、中筒组件、内筒组件以及拉筒组件，所述的驱动系统组件、外筒组件、中筒组件、内筒组件从下至上依次相连；所述的拉筒组件安装于外筒组件与中筒组件连接处的外围；

所述驱动系统组件包括含减速器的驱动电机以及与之横向连接的驱动系统安装筒架，所述的驱动系统安装筒架末端安装有驱动系统安装筒架端盖；驱动系统安装筒架端盖安装于驱动系统安装筒架的末端，使得所述驱动系统组件形成一个密闭的组件；

所述的外筒组件包括外筒，螺母导杆以及外筒铝蜂窝；所述的外筒与驱动系统安装筒架同轴连接；外筒铝蜂窝同轴安装于外筒内部，且位于驱动系统安装筒架的一端；

所述中筒组件包括中筒、钢球锁以及电磁膨胀卡块；所述的中筒一端为圆台形，另一端安装有钢球锁，中筒同轴安装于外筒内；所述的电磁膨胀卡块同轴安装于中筒外部，且位于中筒与拉筒组件连接处，且与中筒保持轴向固定；在控制器的控制下，中筒与拉筒之间通过电磁膨胀卡块实现连接或断开；