本發(fā)明涉及一種繩系有源展開鎖定裝置，可用于大型展開天線、太陽帆板、太空機(jī)械手以及空間平臺等。

背景技術(shù)：

大型可展開衛(wèi)星天線是近20年內(nèi)隨航天科技發(fā)展需求而誕生的一種新型空間構(gòu)造物，它以高強(qiáng)度比、高剛度比、高穩(wěn)定性、超低熱脹系數(shù)等特點的宇航材料為主體，包含低副可動機(jī)構(gòu)接點、驅(qū)動元件和主動或被動控制器等。此類天線要求在地面發(fā)射時為收攏狀態(tài)，固定在有效載荷艙內(nèi)；發(fā)射并進(jìn)入軌道以后，由地面控制中心指令其在空間軌道上按設(shè)計要求，逐步完成展開動作，然后鎖定并保持為工作狀態(tài)。因此，展開鎖定裝置能否及時、準(zhǔn)確地展開到位直接影響到整個衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的成功與否。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種繩系有源展開鎖定裝置，其可用于大型展開天線、太陽電池陣、太陽帆、空間望遠(yuǎn)鏡遮光罩伸展機(jī)構(gòu)、太空機(jī)械手以及空間平臺等領(lǐng)域，對完成展開鎖定任務(wù)具有較強(qiáng)適應(yīng)性。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種繩系有源展開鎖定裝置，其特征在于，所述繩系有源展開鎖定裝置包括固定組件、展開組件、剛性繩系、驅(qū)動裝置、鎖定機(jī)構(gòu)，首個展開組件通過固定組件固定在一個收納裝置上，多個展開組件通過軸承連接，剛性繩系穿過多個展開組件并連接在末端展開組件的驅(qū)動裝置上，相鄰兩個展開組件之間通過鎖定機(jī)構(gòu)鎖定。

優(yōu)選地，所述繩系有源展開鎖定裝置利用剛性繩系和驅(qū)動裝置作為核心作動元件，收攏時剛性繩系處于自由狀態(tài)，展開時利用驅(qū)動裝置驅(qū)動拉緊剛性繩系，展開組件達(dá)到工作狀態(tài)，并使展開組件間的鎖定機(jī)構(gòu)鎖緊。

優(yōu)選地，所述通過一個驅(qū)動裝置控制三個展開組件，根據(jù)任務(wù)需要，更換不同的展開組件和驅(qū)動裝置。

優(yōu)選地，所述收納裝置用于貯存收攏鎖定狀態(tài)，并提供展開組件的安裝接口。

優(yōu)選地，所述展開組件通過驅(qū)動裝置控制剛性繩系的張緊速度，實現(xiàn)繩系有源展開鎖定裝置的可控展開和收攏運(yùn)動。

優(yōu)選地，所述繩系有源展開鎖定裝置實現(xiàn)在直線方向以及曲線方向的伸展，根據(jù)需要實現(xiàn)中短距離到長距離的展開。

優(yōu)選地，所述繩系有源展開鎖定裝置在收攏狀態(tài)具有較大收納比，處于自由狀態(tài)時的自由旋轉(zhuǎn)角度達(dá)210°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

一，本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置由驅(qū)動裝置控制展開動作，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可靠性高；

二，本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置尺寸小，展開距離長，收納比大。

三，本發(fā)明涉及的收納裝置及展開組件可根據(jù)要求靈活定制機(jī)械接口，適應(yīng)性好。

四，展開控制采用有源電機(jī)加繩系卷揚(yáng)裝置，可實現(xiàn)穩(wěn)定的展收動作。

五，展開組件間的鎖定機(jī)構(gòu)用于工作狀態(tài)的鎖緊，提高工作可靠性。

六，展開鎖定裝置可實現(xiàn)在直線方向以及曲線方向的伸展，可根據(jù)需要實現(xiàn)中短距離到長距離的展開，具有很強(qiáng)的適用性。

七，展開鎖定裝置在收攏狀態(tài)具有較大收納比，處于自由狀態(tài)時自由旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)210°，活動靈活，可調(diào)節(jié)范圍大。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：

圖1是本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置的自由狀態(tài)示意圖；

圖2是本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置的收攏狀態(tài)示意圖。

圖3是本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置的工作狀態(tài)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置包括固定組件1、展開組件2、剛性繩系3、驅(qū)動裝置4、鎖定機(jī)構(gòu)5，首個展開組件通過固定組件1固定在一個收納裝置上，多個展開組件通過軸承連接，剛性繩系穿過多個展開組件并連接在末端展開組件的驅(qū)動裝置上，相鄰兩個展開組件之間通過鎖定機(jī)構(gòu)5鎖定。驅(qū)動裝置可以采用電機(jī)。

本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置利用剛性繩系和驅(qū)動裝置作為核心作動元件，收攏時剛性繩系處于自由狀態(tài)，展開時利用驅(qū)動裝置驅(qū)動拉緊剛性繩系，展開組件達(dá)到工作狀態(tài)，并使展開組件間的鎖定機(jī)構(gòu)鎖緊。

本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置可以通過一個驅(qū)動裝置控制三個展開組件，可以根據(jù)任務(wù)需要，更換不同的展開組件和驅(qū)動裝置，便于優(yōu)化控制，具有普遍適用性和高利用率。

所述收納裝置用于貯存收攏鎖定狀態(tài)，并提供展開組件的安裝接口，使用方便。

所述展開組件安裝在收納裝置上并通過繩系連接，通過驅(qū)動裝置控制剛性繩系的張緊速度，實現(xiàn)繩系有源展開鎖定裝置的可控展開和收攏運(yùn)動。

本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置可實現(xiàn)在直線方向以及曲線方向的伸展，可根據(jù)需要實現(xiàn)中短距離到長距離的展開，具有很強(qiáng)的適用性。

本發(fā)明繩系有源展開鎖定裝置在收攏狀態(tài)具有較大收納比，處于自由狀態(tài)時的自由旋轉(zhuǎn)角度可達(dá)210°，活動靈活，可調(diào)節(jié)范圍大。

綜上所述，此展開鎖定裝置具有大收納比、輕質(zhì)量和高可靠性等特點，是一種在航天器上有較強(qiáng)應(yīng)用價值的展開鎖定裝置，可用于大型展開天線、太陽電池陣、太陽帆、空間望遠(yuǎn)鏡遮光罩伸展機(jī)構(gòu)、太空機(jī)械手以及空間平臺等領(lǐng)域。此展開鎖定裝置要求處于收攏鎖定狀態(tài)時固定在收納裝置內(nèi)，處于展開狀態(tài)時按設(shè)計要求逐步完成展開動作，然后鎖定并保持在工作狀態(tài)，其工作狀態(tài)包括收攏鎖定狀態(tài)、展開狀態(tài)及工作狀態(tài)，具有廣泛的適用性。本發(fā)明要求實現(xiàn)兩種狀態(tài)的功能，處于收攏鎖定狀態(tài)時固定在有效載荷艙內(nèi)，具有較好的收納比；處于展開狀態(tài)時，能按設(shè)計要求逐步完成展開動作，然后鎖定并保持在工作狀態(tài)，具有較高的展開鎖定剛度。

以上對本發(fā)明的具體實施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。