[发明专利]一种机电对接接口及基于该接口的在轨可重构飞行器单元

说明书

一种机电对接接口及基于该接口的在轨可重构飞行器单元，包括：自锁定及解锁装置、接口基座、机电连接件固定件和机电连接件；机电连接件固定件安装在接口基座中，机电连接件安装在机电连接件固定件上，自锁定及解锁装置安装在接口基座上，用于两个机电对接接口进行对接时的锁定以及解锁。该接口可实现飞行器的在轨重构，在飞行器单元组装时能同步完成机械与电气互连。

技术领域

本发明涉及一种机电对接接口及基于该接口的在轨可重构飞行器单元，属于特种机电互连技术领域。

背景技术

受运载条件和发射能力的限制，为解决大尺度飞行器发射和入轨的难题，可将大尺度飞行器按功能分为多个飞行器单元，把飞行器单元发射后在空间完成飞行器的组装和重构，其中飞行器单元及其接口是实现各飞行器组装和重构的关键。

现有飞行器单元的对接接口结构复杂，仅具备沿飞行器单元对接面垂直方向一维组装的能力，难以在轨完成复杂形状大尺度飞行器的组装。现有飞行器单元为了完成在轨组装，要求两飞行器单元在发射时安装不同的对接接口，一个单元装公口，另一个单元装母口。发射时对对接接口的要求降低了飞行器单元在轨重构时的灵活性，不能在轨完成任意两个飞行器单元的组装。

现有飞行器单元在空间完成组装后，对接接口解锁不便，难以实现飞行器单元的更换，无法实现大尺度飞行器的在轨重构。现有飞行器单元在轨组装时，其对接接口仅能完成飞行器单元之间的机械连接，无法同步完成飞行器单元之间的电气互连。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种机电对接接口及基于该接口的在轨可重构飞行器单元，飞行器单元的对接接口为异体同构式结构，对接接口能够方便地解锁，可实现飞行器单元在多个方向上的组装和重构，完成机械与电气互连的同步。

本发明的技术解决方案是：

一种机电对接接口，包括：接口基座、机电连接件固定件和机电连接件、自锁定及解锁装置；

机电连接件固定件安装在接口基座中，机电连接件安装在机电连接件固定件上，自锁定及解锁装置安装在接口基座上，用于两个机电对接接口进行对接时的锁定以及解锁。

所述接口基座为中心对称结构，包括导引瓣、导引槽、固定件限位筋板以及安装支架；

接口基座的中心设置有机电连接件固定件的安装孔，该安装孔四周分布有相同数量的导引槽和导引瓣，固定件限位筋板设置在安装孔内，用于机电连接件固定件的安装及限位，安装支架设置在导引槽外侧，用于安装自锁定及解锁装置。

导引瓣与导引槽均为拔模式结构，导引瓣与导引槽的交界为接口基座的对接面，该对接面为平面，导引瓣的拔模凸起部分位于对接面的上方，导引槽的拔模凹陷部分位于对接面的下方。

导引瓣的拔模凸起部分与导引槽的拔模凹陷部分相互匹配。

导引瓣的拔模凸起部分上设置有沿径向的开槽，导引槽的拔模凹陷部分设置有径向开孔，用于配合自锁定及解锁装置。

所述自锁定及解锁装置包括外壳、电磁装置、锁紧弹簧和顶杆；

锁紧弹簧和电磁装置均安装在外壳内，外壳固定安装在安装支架上，顶杆从外壳端部伸出；

自锁定及解锁装置处于自锁定状态时，在锁紧弹簧提供的弹簧力作用下，穿过所述拔模凹陷部分设置的径向开孔，伸出到拔模凹陷部分中，伸出部分与所述开槽匹配；

自锁定及解锁装置处于解锁状态时，电磁装置提供克服锁紧弹簧弹簧力的电磁力，令顶杆回缩至径向开孔中。

所述顶杆的端部具有斜面，顶杆端部的各棱边进行倒角。