本发明专利技术公开了一种磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置，其包含：底座及若干抓取组件；每个抓取组件包含：黏附单元及磁控滑动单元。黏附单元包括：黏附面板、驻极体自传感层及可转动球块；黏附面板的上表面设有黏附层，以黏附目标对象；驻极体自传感层固定设置在所述黏附面板的下表面，以监控所述黏附面板对所述目标对象的抓取状态，可转动球块嵌设在驻极体自传感层的下表面。磁控滑动单元包含：滑杆、摩擦电自传感层、轴向电磁单元、滑杆弹簧及滑杆套。本发明专利技术的磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置能够适应不同形状、不同角度的目标对象，在实现黏附和脱附过程中能够实现接触力和位移的实时自供能监测，具有集成度高、体积小、适应性强。适应性强。适应性强。
【技术实现步骤摘要】
一种磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置
[0001]本专利技术属于工业自动化操控领域，具体涉及一种磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置。
技术介绍
[0002]近年来，随着人类科技的迅速进步，在地球周围的活动日益频繁，产生的太空碎片大量增加，卫星与空间站的维护任务也更加繁重，亟需采用空间机器人替代人类执行空间操控任务。
[0003]空间操控首先就是要实现太空目标对象的有效抓取，与地面抓取操作不同，太空物体处于无重力漂浮状态，常规地面操作无法顺利抓取，需要能够实时监控抓取状态，调整抓取策略。物体形状不同，要求抓取装置对不同形状物体具有适应性。昂贵的航天发射成本需要抓取操控机构满足小型化、轻量化的要求。
[0004]因此，亟需开发一种可以具有自适应自传感功能的变构型空间抓取装置。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种适用于太空目标对象的抓取装置，在失重状态下，可从不同角度进行抓取，并对不同形状的目标对象具有普适性。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置，其包含：底座及设置在底座上的若干抓取组件；每个抓取组件包含：黏附单元及磁控滑动单元；
[0007]所述黏附单元包括：黏附面板、驻极体自传感层及可转动球块；所述黏附面板的上表面设有黏附层，以黏附目标对象；所述驻极体自传感层固定设置在所述黏附面板的下表面，以监控所述黏附面板对所述目标对象的抓取状态，所述可转动球块嵌设在所述驻极体自传感层的下表面；
[0008]所述磁控滑动单元包含：滑杆、摩擦电自传感层、轴向电磁单元、滑杆弹簧及滑杆套；所述滑杆能沿轴向在所述滑杆套内移动；所述滑杆包含滑杆第一端、滑杆第二端，所述滑杆第一端设置有弧形滑槽，该弧形滑槽与所述可转动球块适配，使得所述可转动球块能在所述弧形滑槽内转动，带动所述黏附面板转动，以自适应黏附所述目标对象；所述摩擦电自传感层设置在所述滑杆外壁，处于所述滑杆与滑杆槽之间，以监测滑杆的运动状态和/或位置信息；所述轴向电磁单元套设在所述滑杆的侧壁上，靠近所述滑杆第二端；所述滑杆弹簧一端固定在所述滑杆套的底部，另一端套设在所述滑杆第二端；所述滑杆套固定在所述底座上，所述滑杆套的底部设置有永磁体，其与所述轴向电磁单元配合，以将所述滑杆拉向所述底座方向。
[0009]可选地，所述滑杆套相对的两侧内壁沿轴向设置有滑杆滑槽；所述滑杆上还设置有横向电磁单元，所述横向电磁单元向所述滑杆滑槽伸出凸起，该凸起与所述滑杆滑槽配合，用于卡住所述滑杆，阻止其移动。
[0010]可选地，所述滑杆套呈半包围结构。
[0011]可选地，所述滑杆上沿轴向间隔设置若干轮齿；所述抓取组件还包含一自锁单元；所述自锁单元包含：自锁块、电磁线圈、自锁套；所述自锁套呈半包围结构，固定在所述底座上，与所述滑杆套相对设置，将所述滑杆围设其中，所述电磁线圈固定在所述自锁套远离所述滑杆的内壁，指向所述轮齿；所述自锁套靠近所述滑杆的内壁还设置有自锁滑槽，其朝向所述轮齿延伸，所述自锁块通过所述自锁滑槽与所述自锁套滑动连接，所述自锁块包含自锁块第一端、自锁块第二端，其中，自锁块第一端设置卡件，其与所述轮齿形成互锁；所述自锁块第二端设有磁极，通电状态下，所述电磁线圈吸附所述磁极，使得所述卡件脱离所述轮齿，解除互锁。
[0012]可选地，所述黏附层为介电弹性软材料构成的阵列式微凸体。
[0013]可选地，所述抓取组件以阵列的形式布置在所述底座上，形成抓取阵列。
[0014]可选地，所述抓取装置还包含至少一支撑组件，每个支撑组件由一支撑单元与一所述磁控滑动单元构成，所述支撑单元包含：支撑面板、驻极体自传感层及可转动球块；所述驻极体自传感层固定设置在所述支撑面板的下表面，以监控所述支撑面板对所述目标对象的支撑状态，所述可转动球块嵌设在所述驻极体自传感层下表面，能带动所述支撑面板转动，以自适应支撑所述目标对象。
[0015]可选地，所述抓取装置包含1
‑
10个支撑单元，均匀分布在所述抓取阵列中。
[0016]可选地，所述抓取装置包含2个支撑单元，对称设置在所述抓取阵列中。
[0017]可选地，所述抓取装置包含4个支撑单元，分设在所述抓取阵列的4个角处。
[0018]与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：
[0019]本专利技术提供的抓取装置能够适应不同形状、不同角度的目标对象，在实现黏附和脱附过程中能够实现接触力和位移的实时自供能监测，具有集成度高、体积小、适应性强等特点。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的一种磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置的结构示意图。
[0021]图2为本专利技术的单个抓取组件的分解示意图。
[0022]图3为黏附单元1和磁控滑动单元2的主视图。
[0023]图4为图3的A
‑
A截面图。
[0024]图5为滑杆套206的结构示意图。
[0025]图6为本专利技术的一种磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置黏附目标对象的整体状态示意图。
[0026]图7为本专利技术的一种磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置与目标对象黏附时的结构示意图。
[0027]附图标识：
[0028]黏附单元1
[0029]黏附面板101
[0030]黏附层1011
[0031]驻极体自传感层102
[0032]凹陷部1021
[0033]可转动球块103
[0034]磁控滑动单元2
[0035]滑杆201
[0036]滑杆第一端2011
[0037]滑杆第二端2012
[0038]弧形滑槽2013
[0039]摩擦电自传感层202
[0040]轴向电磁单元203
[0041]横向电磁单元204
[0042]凸起2041
[0043]滑杆弹簧205
[0044]滑杆套206
[0045]永磁体207
[0046]滑杆滑槽208
[0047]轮齿209
[0048]自锁单元3
[0049]自锁块301
[0050]卡件3011
[0051]磁极3012
[0052]电磁线圈302
[0053]自锁套303
[0054]底座4
[0055]目标对象5
[0056]支撑单元6
[0057]支撑面板601。
具体实施方式
[0058]下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0059]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置，其特征在于，包含：底座及设置在底座上的若干抓取组件；每个抓取组件包含：黏附单元及磁控滑动单元；所述黏附单元包括：黏附面板、驻极体自传感层及可转动球块；所述黏附面板的上表面设有黏附层，以黏附目标对象；所述驻极体自传感层固定设置在所述黏附面板的下表面，以监控所述黏附面板对所述目标对象的抓取状态，所述可转动球块嵌设在所述驻极体自传感层的下表面；所述磁控滑动单元包含：滑杆、摩擦电自传感层、轴向电磁单元、滑杆弹簧及滑杆套；所述滑杆能沿轴向在所述滑杆套内移动；所述滑杆包含滑杆第一端、滑杆第二端，所述滑杆第一端设置有弧形滑槽，该弧形滑槽与所述可转动球块适配，使得所述可转动球块能在所述弧形滑槽内转动，带动所述黏附面板转动，以自适应黏附所述目标对象；所述摩擦电自传感层设置在所述滑杆外壁，处于所述滑杆与滑杆槽之间，以监测滑杆的运动状态和/或位置信息；所述轴向电磁单元套设在所述滑杆的侧壁上，靠近所述滑杆第二端；所述滑杆弹簧一端固定在所述滑杆套的底部，另一端套设在所述滑杆第二端；所述滑杆套固定在所述底座上，所述滑杆套的底部设置有永磁体，其与所述轴向电磁单元配合，以将所述滑杆拉向所述底座方向。2.如权利要求1所述的磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置，其特征在于，所述滑杆套相对的两侧内壁沿轴向设置有滑杆滑槽；所述滑杆上还设置有横向电磁单元，所述横向电磁单元向所述滑杆滑槽伸出凸起，所述凸起与所述滑杆滑槽配合，用于卡住所述滑杆，阻止其移动。3.如权利要求1所述的磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置，其特征在于，所述滑杆套呈半包围结构。4.如权利要求3所述的磁控变构型阵列自传感空间黏附抓取装置，其特征在于，所述滑杆上沿轴向间隔设置若干轮齿；所述抓取组件还包含一自锁单元；所述自锁单元包含：自锁块、电磁线圈、自锁套；...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘丰瑞，张晓龙，邸昕鹏，李云涛，刘志刚，
申请(专利权)人：上海航天控制技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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