[发明专利]一种合作目标捕获锁紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种三指捕获锁紧装置，具体涉及一种用于空间机械臂末端执行器的合作目标捕获锁紧装置，属于机器人技术领域。

背景技术

目前较为成功的空间机械臂末端执行器设计方案主要有美国的轨道快车以及欧空局机械臂ERA。两种末端执行器的捕获锁紧装置都采用了三指结构，都属于包络捕获的技术方案。其中美国轨道快车方案中缺少锁紧机构，并且由于其使用了四连杆机构，可靠性差，并且在捕获过程中存在较大的撞击力。而欧空局机械臂ERA的捕获装置的捕获容差小。

发明内容

本发明的目的是为解决现有的空间机械臂末端执行器在捕获过程中存在捕获容差小、捕获可靠性差以及在捕获过程中存在较大的撞击力的问题，进而提供一种合作目标捕获锁紧装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明的一种合作目标捕获锁紧装置包括盖板、支撑壳体、底板、丝杠、圆盘和三组捕获锁紧手指；所述支撑壳体为筒状壳体，盖板连接在支撑壳体的上端，底板安装在支撑外壳的下端，丝杠沿支撑壳体轴线设置，且丝杠的上端与盖板转动连接，丝杠的下端与底板转动连接，每组捕获锁紧手指包括捕获爪、联动轴、导向柱、两个锁紧爪、两个锁紧轮、两个连杆和两个弹簧，圆盘的外圆周壁上均布设置有三组捕获锁紧手指，捕获爪包括L形爪段和连接段，L形爪段的长边与连接段连接且二者一体制成，L形爪段和连接段上开设有连通的导向孔，连接段与圆盘转动连接，L形爪段的短边穿出盖板，L形爪段的短边的端面上设置有导向槽，导向柱水平穿过导向孔，且导向柱能在导向孔内滑动，导向柱的两端与支撑壳体连接，每个捕获爪的两侧各设置有一个锁紧爪，锁紧爪为L形锁紧爪，锁紧爪的短边伸出支撑壳体外并指向L形爪段的短边，每个锁紧爪的长边与相应的导向柱转动连接，每个锁紧爪的短边上安装有锁紧轮，每个锁紧爪的长边的下端与一个连杆转动连接，每个捕获爪相对应的两个连杆通过联动轴连接，每个锁紧爪的长边的下端与盖板之间连接有一个弹簧，L形爪段的长边上设置有一个卡槽，卡槽用于卡合压紧联动轴。

本发明的有益效果是:一、本发明具有手指结构简单，设计合理，采用三组捕获锁紧手指（捕获爪和锁紧爪）以及连杆原理，还兼容了LEE将捕获与锁紧的功能与机构分离带了大的捕获容差，具有捕获容差大（位置容差（三轴）：±15mm；姿态容差（三轴）：±5°）、捕获预载大（预载可达12000N）的特点；二、本发明捕获分为预紧和锁紧两步，对接捕获过程更安全，可靠性大，可实现大力矩捕获锁紧；三、本发明中手指张合速度可控，可减小捕获过程中的碰撞，实现较小撞击力的捕获，即实现软捕获；四、本发明具有将捕获目标对中的功能。

附图说明

图1是本发明的捕获锁紧装置的整体结构主剖视结构示意图，图2是捕获锁紧手指的立体机构示意图（其中一组捕获锁紧手指未画出），图3是捕获爪的主视结构示意图，图4是本发明应用于一种空间机械臂自爬行与载荷操作的末端执行器的立体结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种合作目标捕获锁紧装置包括盖板A1、支撑壳体A2、底板A4、丝杠C3、圆盘D7和三组捕获锁紧手指；