[发明专利]用于深空探测的可折展捕获装置及其操控方法

权利要求书

1.一种用于深空探测的可折展捕获装置，其包括基板、收展机构、捕获扇面机构和防逃逸机构，所述收展机构的下端和所述基板的第一安装端连接，所述收展机构的上端和所述捕获扇面机构连接，所述防逃逸机构和所述基板的第二安装端连接，其特征在于，

所述收展机构，其包括安装座、动片、旋转架、第一驱动舵机、垫片、检测阵列传感器和扇面框架，所述安装座的底端通过垫片和所述基板的第一安装端固定连接，所述动片为记忆复合材料，在收拢态时处于弯曲状态，在展开时被加热伸直，所述动片的第一端和所述安装座的侧面固定连接，所述动片的第二端和所述第一驱动舵机外壳的侧面固定连接，所述第一驱动舵机外壳的第一端和所述安装座的顶端连接，所述第一驱动舵机的输出轴和所述旋转架的第一端连接，所述旋转架的第二端和所述扇面框架的底端固定连接，所述扇面框架的顶端设有检测阵列传感器，所述扇面框架的安装端和所述捕获扇面机构固定连接；

所述防逃逸机构，其包括第二驱动舵机、安装架、下绳轮、竖杆安装块、竖杆、上绳轮、联动钢丝绳、防逃逸框、弹簧、定位销、销钉和支撑轴，所述第二驱动舵机的外壳和所述安装架顶端的第一安装端固定连接，所述第二驱动舵机的输出轴和所述支撑轴的第一端固定连接，所述支撑轴的第二端依次穿过下绳轮的中心孔和竖杆安装块的中心孔与所述安装架的侧端连接，所述竖杆安装块位于所述安装架顶端的第二安装端的内部，所述竖杆安装块的顶端和所述竖杆的底端固定连接，所述竖杆的顶端分别与所述上绳轮的中心孔和所述防逃逸框连接；

所述上绳轮的边缘槽通过联动钢丝绳和所述下绳轮的边缘槽连接，所述联动钢丝绳的起始端通过销钉和所述下绳轮的固定孔固定连接，所述竖杆安装块底端的安装孔内设有弹簧和定位销，在竖杆安装块从水平到达竖直状态后，所述定位销被弹簧的弹力弹入所述安装架侧端的安装孔从而实现固定。

2.根据权利要求1所述的用于深空探测的可折展捕获装置，其特征在于，所述收展机构的数量和所述捕获扇面机构的数量相等，均为四个；所述防逃逸机构的数量为一个，所述收展机构和所述捕获扇面机构分别两两对称分布在所述基板的四个方位，所述防逃逸机构位于相邻两个收展机构的中部。

3.根据权利要求1所述的用于深空探测的可折展捕获装置，其特征在于，所述支撑轴的轴线、所述下绳轮的中心孔和所述竖杆安装块的中心孔在同一条直线上，所述防逃逸框的安装中心孔、所述上绳轮的中心孔和所述竖杆上端的中心孔在一条直线上。

4.根据权利要求1所述的用于深空探测的可折展捕获装置，其特征在于，所述垫片的数量为四个，每个垫片的厚度均不相同，确保所述扇面框架在收拢态时，扇面框架处于水平状态。

5.根据权利要求1或者4所述的用于深空探测的可折展捕获装置，其特征在于，所述扇面框架的安装端设有高度调节孔，便于和垫片的厚度进行匹配。

6.一种根据权利要求1-5之一所述的用于深空探测的可折展捕获装置的操控方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、展开捕获装置：首先防逃逸机构在与旋转架连接的第二驱动舵机的作用下，通过与支撑轴连接的竖杆安装块，从收拢状态变为竖直状态；接着最上层捕获扇面机构、次上层捕获扇面机构、次下层捕获扇面机构和下层捕获扇面机构在与安装座连接的动片的作用下依次进行展开；

S2、感知样品舱：当位于扇面框架顶端的检测阵列传感器检测到样品舱进入捕获扇面机构的捕获区后，依次启动捕获扇面机构和防逃逸机构；

S3、防逃逸机构捕获：启动第二驱动舵机，第二驱动舵机逆时钟方向旋转，通过下绳轮和联动钢丝绳带动上绳轮旋转，使防逃逸框相对竖杆向靠近捕获扇面机构的方向旋转，完成第一次顶部的封堵；

S4、捕获扇面结构捕获：启动与安装座连接的第一驱动舵机，在旋转架的带动下，扇面框架和捕获扇面机构对捕获的样品舱进行位置居中，并送入收集装置。