本發(fā)明涉及鎖緊裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)外對于用以太空環(huán)境執(zhí)行捕獲與搬運任務(wù)的機械臂鎖緊機構(gòu)都還是基于火工裝置，其突出的缺點主要有兩個：一個是這種鎖緊機構(gòu)是不可重復(fù)的，二是鎖緊機構(gòu)在解鎖的過程中會對機械臂帶來比較大的沖擊。隨著太空任務(wù)的多樣化，亟需一種可對機械臂在天地往返及空間環(huán)境中進(jìn)行多次鎖緊與釋放并且具有低沖擊特性的機構(gòu)。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長時間的研究和實踐終于獲得了本創(chuàng)作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)，其包括動力發(fā)生單元、第一動力傳遞單元、第二動力傳遞單元、平動件和執(zhí)行件，其特征在于所屬動力發(fā)生單元用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動；所述第一動力傳遞單元與所屬動力發(fā)生單元相連，用于將所屬動力力發(fā)生單元產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給所述第二動力傳遞單元；所述第二動力傳遞單元與所述第一動力傳遞單元相連，用于將所述第一動力傳遞單元傳遞來的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為平動；所述平動件，與所述第二動力傳遞單元相連，用于作平行運動；所述執(zhí)行件，與所述平動件相連，用于在所述平動件做平行運動時進(jìn)行鎖緊與釋放動作。

較佳的，所述動力發(fā)生單元是驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。

較佳的，所述第一動力傳遞單元是一對相互嚙合的圓柱齒輪，其中一個圓柱齒輪安裝在所述驅(qū)動電機的輸出軸上，另一個圓柱齒輪把旋轉(zhuǎn)運動傳遞給所述第二動力傳遞單元。

較佳的，所述第二動力傳遞單元是蝸輪和蝸桿，所述第一動力傳遞單元的另一個圓柱齒輪與所述蝸桿同軸，并把旋轉(zhuǎn)運動傳遞給所述蝸桿，所述蝸輪與所述蝸桿配合，把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為平動。

較佳的，所述平動件是滑動塊，所述滑動塊與所述蝸輪通過螺紋連接，所述蝸輪帶動所述滑動塊進(jìn)行平行運動。

較佳的，所述執(zhí)行件包括至少兩個鎖鉤,其分別與所述滑動塊相連。

較佳的，所述鎖鉤通過轉(zhuǎn)動軸與所述滑動塊相連。

較佳的，在所述轉(zhuǎn)動軸上安裝有扭簧，在所述鎖鉤向外張開時有彈簧力支撐所述鎖鉤組件。

較佳的，所述第一動力傳遞單元還可以是皮帶和皮帶輪或者是鏈條和鏈輪。

較佳的，所述第二動力傳遞單元還可以是齒輪和齒條。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果在于：該空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)通過動力發(fā)生單元產(chǎn)生動力，并通過第一動力傳遞單元將動力發(fā)生單元產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給第二動力傳遞單元，通過第二動力傳遞單元將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為平動，通過與第二動力傳遞單元相連的平動件帶動著執(zhí)行件進(jìn)行上下運動的同時，完成鎖緊與釋放動作，動力發(fā)生單元通過正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，重復(fù)實現(xiàn)鎖緊與釋放動作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的實施例一的一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)框架圖；

圖2為本發(fā)明的實施例二的一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)釋放狀態(tài)正視圖；

圖3為本發(fā)明的實施例二的一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)A-A位置的剖視圖；

圖4為本發(fā)明的實施例二的一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)B-B位置的剖視圖；

圖5為本發(fā)明的實施例二的一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)的立體圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細(xì)的說明。

實施例一

圖1為一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)，其包括動力發(fā)生單元1、第一動力傳遞單元2、第二動力傳遞單元3、平動件4、執(zhí)行件5和殼體6；

動力發(fā)生單元1，用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，并將旋轉(zhuǎn)運動傳遞給動力傳遞單元1；

第一動力傳遞單元2，與動力發(fā)生單元1相連，用于將動力發(fā)生單元產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給第二動力傳遞單元3；

第二動力傳遞單元3，與第一動力傳遞單元2相連，用于將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為平動；

平動件4，與第二動力傳遞單元3相連，用于在第二動力傳遞單元3的帶動下在殼體內(nèi)進(jìn)行平動；

執(zhí)行件5，與平動件直接相連，在平動件4的帶動下執(zhí)行鎖緊與釋放動作；

殼體6，動力發(fā)生單元1、第一動力傳遞單元2、第二動力傳遞單元3、平動件4、執(zhí)行件5均放置在殼體6內(nèi)部，執(zhí)行件5隨著平動件4在殼體6內(nèi)運動，在殼體的作用下向內(nèi)側(cè)合攏或向外側(cè)打開，進(jìn)行鎖緊或釋放。

該種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)，可以重復(fù)進(jìn)行鎖緊與釋放動作，為夾取工件帶來方便。

實施例二

如圖2至圖4所示，是一種空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)，其包括驅(qū)動電機1、傳動齒輪組：圓柱齒輪21和圓柱齒輪22、蝸桿31蝸輪32、滑動塊4、鎖鉤51鎖鉤52和殼體6；驅(qū)動電機1輸出軸端部與殼體6通過螺釘固連，驅(qū)動電機1的轉(zhuǎn)動通過與驅(qū)動電機1的輸出軸同軸的圓柱齒輪21傳遞到與之嚙合的圓柱齒輪22上，其中圓柱齒輪21傳遞到圓柱齒輪22分別與其連接軸通過鍵連接，圓柱齒輪22與蝸桿31通過鍵連接，蝸桿31分別通過深溝球軸承91、92以及壓蓋101、102與殼體6連接。蝸輪32分別通過支撐板8、圓錐滾子軸承71和72與殼體6連接，其中支撐板8與殼體6采用的是螺釘固連的方式進(jìn)行連接。蝸輪32與蝸桿31配合，蝸桿31的轉(zhuǎn)動通過蝸輪蝸桿配合轉(zhuǎn)為蝸輪32的上下運動，這樣驅(qū)動電機1的轉(zhuǎn)動通過圓柱齒輪21和22傳遞到蝸桿31上，經(jīng)過蝸輪32蝸桿31將轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為蝸輪32的上下移動，滑動塊4通過螺紋與蝸輪32連接，蝸輪32上下運動時帶動著滑動塊4在殼體6內(nèi)部上下滑動，鎖鉤51和52分別通過轉(zhuǎn)軸53和54與滑動塊4連接，并在鎖鉤與滑動塊4的連接軸上安裝有扭簧，保證鎖鉤有向外打開的趨勢。

本實施例中，動力發(fā)生單元對應(yīng)驅(qū)動電機1，第一動力傳遞單元對應(yīng)過渡齒輪21和22，第二動力傳遞單元對應(yīng)蝸輪32蝸桿31，平動件對應(yīng)滑動塊4，執(zhí)行件對應(yīng)為鎖鉤組件51和52。

工作原理：該空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)可重復(fù)鎖緊與釋放過程,由驅(qū)動電機通過傳動齒輪組帶動蝸輪蝸桿運動，蝸輪將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成滑動塊的直線運動并帶動鎖鉤上下運動，實現(xiàn)鎖鉤對機械臂的鎖緊與釋放。

鎖緊過程：

圖3所示為鎖緊釋放機構(gòu)釋放機械臂后的狀態(tài)，鎖鉤51和52在扭簧的作用下向外側(cè)打開并受到殼體6的約束。當(dāng)需要對機械臂進(jìn)行鎖緊時，機械臂上與鎖鉤配合的鎖緊桿進(jìn)入到鎖鉤的捕獲范圍后，驅(qū)動電機1的輸出軸帶動與輸出軸同軸的圓柱齒輪21轉(zhuǎn)動并通過圓柱齒輪22將旋轉(zhuǎn)運動傳遞到蝸桿31，蝸桿31轉(zhuǎn)動帶動蝸輪32直線移動,與蝸輪32通過螺紋配合的滑動塊4隨之向下運動。滑動塊4向下運動帶動鎖鉤51和52向下運動，由于鎖鉤受到殼體6的約束在向下運動的同時向內(nèi)側(cè)合攏從而將機械臂的鎖緊桿捕獲并帶動其向下直線運動，當(dāng)滑動塊4運動到制定位置后，機械臂臂桿被支撐在鎖緊釋放機構(gòu)的殼體上，同時鎖緊桿被施加足夠的預(yù)緊力，機械臂被可靠鎖緊，鎖緊過程結(jié)束。

釋放過程：

空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)釋放過程是鎖緊過程的逆過程。在空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)鎖緊狀態(tài)下，驅(qū)動電機反轉(zhuǎn)，通過空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)的傳動單元組件使得滑動塊3直線向上運動并緩慢解除對機械臂鎖緊桿的預(yù)緊力并推動其向上直線運動，當(dāng)鎖鉤在扭簧的作用下向外打開至圖3所示狀態(tài)時，釋放過程結(jié)束，這時在機械臂鎖緊桿拔出路徑上沒有干涉，鎖緊桿可以順利被拔出。

本實施例通過動力發(fā)生單元產(chǎn)生動力，并通過第一動力傳遞單元將動力發(fā)生單元產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)運動傳遞給第二動力傳遞單元，通過第二動力傳遞單元將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為平動，通過與第二動力傳遞單元相連的平動件帶動著執(zhí)行件進(jìn)行上下運動的同時，完成鎖緊與釋放動作，動力發(fā)生單元通過正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，重復(fù)實現(xiàn)鎖緊與釋放動作。

實施例三

如上所述的空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)，本實施例與其不同之處在于平動件在殼體內(nèi)的運動為水平直線運動，這可以通過設(shè)置驅(qū)動電機的輸出軸軸向為豎直向，通過第一動力傳動單元傳遞動力，第二動力傳動單元為將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)為水平直線運動來實現(xiàn)，這樣設(shè)置可以鎖緊豎直放置的機械臂鎖緊件。

實施例四

如上所述的空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)，本實施例與其不同之處在于第一動力傳遞單元還可以是皮帶傳動或者鏈條傳動，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。

實施例五

如上所述的空間機械臂重復(fù)鎖緊釋放機構(gòu)，本實施例與其不同之處在于動力傳遞單元還可以是齒輪齒條傳動，該結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)容易。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對本發(fā)明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。