本發(fā)明屬于空間對接技術(shù)領(lǐng)域,具體地說,涉及一種適應(yīng)于變構(gòu)型模塊連接的平面連接裝置和電磁自鎖機構(gòu)。
背景技術(shù):現(xiàn)有常見的連接裝置,一般存在兩種問題:第一,如果連接裝置承受的負載較大,則需要更換功率較大的驅(qū)動器,這樣一方面提高了連接裝置的成本,另一方面,采用功率較大的驅(qū)動器,也會直接增加連接裝置占用的體積和重量;第二,多數(shù)連接裝置完成連接任務(wù)之后,驅(qū)動器需要時刻保持開機狀態(tài)以防止連接脫離,能源耗費極大。因此,現(xiàn)有連接裝置在連接任務(wù)過程中,存在成本高、重量和體積大、能源耗費太多等問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是:為了解決現(xiàn)有連接裝置在連接任務(wù)過程中存在的成本高、重量和體積大、能源耗費太多等問題,本發(fā)明提出一種電磁自鎖平面連接裝置,它可采用較小功率的電磁-彈簧推力器來滿足承受較大負載的需求(負載由推力器內(nèi)部彈簧的彈性力承擔,故負載大小由選擇的彈簧決定),不僅能夠降低成本,還有效減小連接裝置的體積和重量,此外,由于本發(fā)明中的連接裝置具有自鎖功能,所以在連接裝置完成連接任務(wù)后,驅(qū)動器可以斷電以節(jié)約能源,不用擔心斷電后連接脫離的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電磁自鎖平面連接裝置,其特征在于,包括兩個相同的連接模塊;所述連接模塊包括基座、抓手4、兩個電磁—彈簧推力器9、齒輪10、滑動齒條6和齒條7;基座上開有供抓手4運動的通孔以及用于與另一連接模塊的抓手4配合的通孔;兩個電磁—彈簧推力器9位于基座上且軸線相互平行,其輸出端推桿8連接齒條7,齒條7位于滑動齒條6上,電磁—彈簧推力器9的通電與斷電驅(qū)動兩個推桿8分別帶動齒條7進行反向運動;抓手4一端連接有齒輪10;齒條7與齒輪10相互嚙合,使得抓手4沿齒輪10所在軸線方向上,在通孔口內(nèi)進行周向運動,并穿過另一連接單元的通孔同步進行抓緊、張開運動。本發(fā)明的進一步技術(shù)方案為:抓手4未連接有齒輪10的一端呈鐮刀狀。本發(fā)明的進一步技術(shù)方案為:所述通孔為矩形孔。本發(fā)明的進一步技術(shù)方案為:所述抓手4與齒輪鍵配合。發(fā)明效果本發(fā)明的技術(shù)效果在于:本發(fā)明通過控制機構(gòu)上電磁-彈簧推力器的通斷,能夠?qū)崿F(xiàn)連接爪的軸向運動,當兩個機構(gòu)同時安裝在兩個載體上時,能夠通過兩個機構(gòu)對彼此之間的抓捕實現(xiàn)兩個載體的連接??梢暂o助實現(xiàn)空間變構(gòu)型模塊間自主的連接與斷開。整個機構(gòu)控制簡單,不需要復(fù)雜的控制器和執(zhí)行機構(gòu),在斷電情況下,仍能通過彈簧的彈力保持連接爪的張力,節(jié)省能源。附圖說明圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖圖2是電磁-彈簧推力器結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是抓手結(jié)構(gòu)示意圖圖4是滑動齒條結(jié)構(gòu)示意圖附圖標記說明:1—圓盤;2—抓扣接口;3—固定座;4—抓手;5—滑軌固定底座;6—滑動齒條;7—齒條;8—推桿;9—電磁-彈簧推力器;10—齒輪。具體實施方式下面結(jié)合具體實施實例,對本發(fā)明技術(shù)方案進一步說明。如附圖1-4示,本發(fā)明包括連接平面圓盤1,抓扣接口2,抓手轉(zhuǎn)動固定座3,抓手4,滑軌固定底座5,滑動齒條6,可在滑軌上滑動的齒條7,電磁-彈簧推力器9及推桿8,與齒條配合的齒輪10。其中,四個相同的抓扣接口2均勻分布于連接平面圓盤1圓周,即相鄰的抓扣接口彼此相隔角度均為90°。四個相同的抓扣接口2,其中兩個處于相對位置(即相隔角度180°)的接口作為抓扣接口,另外兩個接口處,則用于安裝抓手4。所述抓手4被抓手轉(zhuǎn)動固定座3固定,抓手只有轉(zhuǎn)動自由度。抓手4通過鍵槽和齒輪10配合安裝。齒輪10與安裝在滑動齒條6上可滑動的齒條7嚙合;齒條由滑軌固定底座5固定??苫瑒拥凝X條7與電磁-彈簧推力器9的推桿8固定連接。兩套相同的機械結(jié)構(gòu),以連接平面圓盤1的圓心為中心對稱分布。當給電磁-彈簧推力器9通電時,在內(nèi)部電磁力吸引的作用下,電磁-彈簧推力器9的推桿8推伸出一定的長度,推動與之固定連接的齒條7在滑動齒條6上滑動一定的距離,此時,與齒條7嚙合的齒輪10因而轉(zhuǎn)動。由于齒輪10和抓手4通過鍵槽配合安裝,齒輪10將轉(zhuǎn)動的力矩傳遞給抓手4,故抓手4跟隨齒輪10同步轉(zhuǎn)動。兩側(cè)的抓手4同步轉(zhuǎn)動而張開,準備開始完成抓取任務(wù)。本發(fā)明中的連接裝置,當將電磁-彈簧推力器9斷電時,電磁力因斷電而消失,然而在推力器內(nèi)部彈簧的恢復(fù)力作用下,推桿8自動恢復(fù)到收縮的狀態(tài),此時兩側(cè)的抓手4同步轉(zhuǎn)動而合扣。因此不需要使驅(qū)動器保持開機狀態(tài),即可保持抓扣的狀態(tài);且采用功率較小的驅(qū)動器也可滿足承受負載較大的需求。本裝置包括兩個相同的連接模塊,為方便描述連接過程,在此分別稱為第一連接模塊和第二連接模塊,即第一連接模塊的抓手4,與和第二連接模塊的抓扣接口2抓扣連接,相應(yīng)地,第二連接模塊的抓手4,與第一連接模塊的抓扣接口2抓扣連接。如圖1所示,在初始時刻,兩抓手同時處于合扣的狀態(tài)。當?shù)谝贿B接模塊的電磁-彈簧推力器9通電時,在內(nèi)部電磁力吸引的作用下,電磁-彈簧推力器9的推桿8推伸出一定的長度,推動與之固定連接的齒條7在滑動齒條6上滑動一定的距離,此時,與齒條7嚙合的齒輪10因而轉(zhuǎn)動。由于齒輪10和抓手4通過鍵槽配合安裝,齒輪10將轉(zhuǎn)動的力矩傳遞給抓手4,故抓手4跟隨齒輪10同步轉(zhuǎn)動。兩側(cè)的抓手4同步轉(zhuǎn)動而張開,準備開始完成抓取任務(wù)。在第一連接模塊的抓手4與第二連接模塊的抓扣接口2連接、第二連接模塊的抓手4與第一連接模塊的抓扣接口2連接完畢后,將本裝置電磁-彈簧推力器9均斷電,內(nèi)部電磁力因斷電而消失,然而在推力器內(nèi)部彈簧的恢復(fù)力作用下,推桿8自動收縮,此時兩側(cè)的抓手4同步轉(zhuǎn)動而合扣,最終恢復(fù)到初始時刻的狀態(tài)。因此不需要使驅(qū)動器保持開機狀態(tài),即可保持抓扣的狀態(tài);且采用功率較小的驅(qū)動器也可滿足承受負載較大的需求,并大大地節(jié)約了能源。