[发明专利]主被动对接锁紧式连接细胞机器人单元及其使用方法

说明书

本发明涉及一种主被动对接锁紧式连接细胞机器人单元及其使用方法，其特征在于：设有主动连接机构、被动连接机构以及支撑机构，所述支撑机构由六块等大的面板环绕连接组成一个中空的正六面体，其中六块等大的面板中包含主动面板(9)与被动面板(18)；所述主动连接机构设置在主动面板(9)上，被动连接机构设置在被动面板(18)上；本发明具有连接可靠、体积小、重量轻、模块化和集成化程度高、自重构性和扩展性好、互换性好、灵活性高等显著的优点。

技术领域：

本发明涉及空间自重构细胞机器人制造技术领域，具体的说是一种连接可靠、体积小、重量轻、模块化和集成化程度高、自重构性和扩展性好、互换性好、灵活性高的主被动对接锁紧式连接细胞机器人单元及其使用方法。

背景技术

航天技术经过半个多世纪的发展，人类在认识和利用太空的技术上取得了丰硕的成果，空间技术也成为各国科技实力竞争新的战略阵地，为了加快空间力量的建设，在轨组装、在轨服务等技术也应运而生。众所周知，现有的航天运载工具的运送能力都是有限的，很多大型航天器都具有体积大、重量大的特点，需要实行在轨组装，需要将大型航天器拆分成一些模块单元，运送至空间指定位置后利用机器人技术进行在轨组装。同时，航天器的检测、维修以及系统升级的工作，也需要进行在轨服务。

目前在轨组装技术主要依靠的是固定在航天器舱体上的机械臂，或者依靠航天人员进行舱外维修。但是，机械臂所能覆盖组装的空间是有限的，机械臂的行程范围限制了在轨组装技术，同时航天人员进行舱外维修对航天员的生命安全造成了极大的威胁。自重构空间细胞机器人依靠其自身的模块化、互换性、扩展性等特点，能够根据不同的工作环境改变自身的形状，适应不同的任务要求。传统的自重构机器人存在着各单元模块种类复杂、互换性和扩展性较差、连接方式比较复杂、可靠性不足等缺点。空间细胞机器人将细胞分裂、分化、组合的原理应用于机器人技术之中，也属于自重构空间机器人的一种，依靠不同细胞模块的互换性、扩展性和连接性，通过各种传感器感知周围环境，改变自身形状适应任务需求。

发明内容

本发明针对现有自重构机器人存在的模块化程度低、互换性差、连接可靠性不足等问题，提供一种连接可靠、体积小、重量轻、模块化和集成化程度高、自重构性和扩展性好、互换性好、灵活性高的主被动对接锁紧式连接细胞机器人单元及其使用方法。

本发明解决上述不足所采用的技术方案是：

一种主被动对接锁紧式连接细胞机器人单元，其特征在于：设有主动连接机构、被动连接机构以及支撑机构，所述支撑机构由六块等大的面板环绕连接组成一个中空的正六面体，其中六块等大的面板中包含主动面板(9)与被动面板(18)；所述主动连接机构设置在主动面板(9)上，被动连接机构设置在被动面板(18)上；

所述主动连接机构包括外导锥(1)、锁紧块(2)、锁紧块销轴(3)、锁紧芯轴(4)、锁紧螺柱(5)、内六角螺钉一(6)、电机固定座一(7)、电机一(8)以及主动面板(9)，其中电机固定座一(7)及电机一(8)均置于正六面体内，主动面板(9)上开设通孔，电机一(8)经电机固定座一(7)通过螺钉与主动面板(9)连接，且电机一(8)的输入轴穿过主动面板(9)上的通孔后嵌入锁紧螺柱(5)后端内并通过内六角螺钉一(6)进行紧固连接；锁紧螺柱(5)还设有外螺纹，并通过外螺纹与设有内螺纹的锁紧芯轴(4)进行螺纹配合；所述锁紧芯轴(4)位于主动面板(9)外侧，且锁芯芯轴(4)前端外壁上开设凹槽，所述锁紧块(2)一端嵌入锁紧芯轴(4)的外部凹槽内；另一端通过锁紧块销轴(3)连接在外导锥(1)上，使锁紧块(2)绕锁紧块销轴(3)进行定轴转动实现锁紧块(2)的上升和下降；所述外导锥(1)通过螺钉固定连接在主动面板(9)外侧；