[发明专利]基于球杆素材组装的大型空间桁架在轨建造系统及方法

权利要求书

1.一种基于球杆素材组装的大型空间桁架在轨建造系统，其特征在于：包括设置在机架上的原料储存箱(1)、截面建造机械臂(2)、截面建造单元(3)、拓展建造机械臂(4)和拓展建造单元(5)，所述的截面建造机械臂(2)将设置在原料储存箱(1)中的球节和链杆输入到截面建造单元(3)中，截面建造单元(3)将球节和链杆组装成截面，拓展建造机械臂(4)将截面建造单元(3)输出的截面输入到拓展建造单元(5)中，相邻的两个截面之间通过链杆组装成立体结构，依次重复组装，搭建出空间桁架；所述原料储存箱(1)包括正交链杆储存箱(1-5)、球节储存箱(1-6)和斜交链杆储存箱(1-7)，所述的正交链杆储存箱(1-5)内设有若干正交链杆(1-1)，所述的球节储存箱(1-6)内设有若干球节(1-4)，所述的斜交链杆储存箱(1-7)内设有若干斜交链杆(1-2)；

所述的正交链杆(1-1)包括正交链杆杆轴(1-1-2)和设置在正交链杆杆轴(1-1-2)两端的正交链杆卡头(1-1-1)，所述的斜交链杆(1-2)包括斜交链杆杆轴(1-2-2)和设置在斜交链杆杆轴(1-2-2)两端的斜交链杆卡头(1-2-1)，所述的斜交链杆杆轴(1-2-2)的中部为可伸缩的记忆杆轴(1-2-3)。

2.根据权利要求1所述的基于球杆素材组装的大型空间桁架在轨建造系统，其特征在于：所述截面建造机械臂(2)和所述拓展建造机械臂(4)的末端均设有一执行器(6)，所述的执行器(6)包括固定在连接面板(6-10)上的两组正交弹性卡爪、一组斜交弹性卡爪和驱动一组斜交弹性卡爪的拉伸组件，两组所述的正交弹性卡爪平行设置在连接面板(6-10)的两端，一组斜交弹性卡爪设置在连接面板(6-10)的中部；

所述的拉伸组件包括执行器电动机(6-4)和设置在执行器电动机(6-4)两侧的输出轴(6-8)，每个所述的输出轴(6-8)均带动一丝杠(6-2)旋转，每个所述丝杠(6-2)均带动一丝母移动，两个丝杠(6-2)的螺纹旋向相反设置；

每组正交弹性卡爪包括两个正交链杆爪，每组斜交弹性卡爪包括两个斜交链杆爪，所述丝母和斜交链杆爪一一对应固定连接。

3.根据权利要求2所述的基于球杆素材组装的大型空间桁架在轨建造系统，其特征在于：所述截面建造单元包括设置在机架上的固定组件和移动组件，所述的固定组件包括固定扣具(3-9)、设置在固定扣具(3-9)上的固定卡扣(3-8)和四个正交夹持爪，所述的移动组件包括截面建造电动机(3-1)、由截面建造电动机(3-1)带动的截面建造丝杠(3-2)、与截面建造丝杠(3-2)配合的移动丝母(3-3)、固定在移动丝母(3-3)上的移动扣具(3-4)、固定在移动扣具(3-4)上的移动卡扣(3-5)，四个正交夹持爪围成正方形设置在固定扣具(3-9)和移动扣具(3-4)之间的机架上，四个正交夹持爪与固定扣具(3-9)和移动扣具(3-4)的位置相对应设置。

4.根据权利要求3所述的基于球杆素材组装的大型空间桁架在轨建造系统，其特征在于：所述拓展建造单元(5)包括设置在支撑板(5-1)上的单榀夹紧单元(5-2)、底面建造单元(5-3)、装配组合单元(5-4)和单榀换位单元(5-5)；

所述的单榀夹紧单元(5-2)为两组平行设置的单榀夹具组件，所述的底面建造单元(5-3)设置在两组单榀夹具组件之间，所述的装配组合单元(5-4)设置在靠近截面建造单元(3)布置的单榀夹具组件的一侧，所述的单榀换位单元(5-5)设置在远离截面建造单元(3)布置的单榀夹具组件的一侧，所述的装配组合单元(5-4)将两组单榀夹具组件上夹持的截面装配成立体结构，所述的单榀换位单元(5-5)将装配完成的立体结构进行换位。