【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航天领域，特别涉及一种捕获装置。具体涉及一种欠驱动捕获装置。
技术介绍
1、随着太空探索和利用的不断发展，太空中的天体资源和空间垃圾越来越受到重视。在轨空间捕获的研发和应用则成为了解决这些问题的重要手段。在过去的几十年中，人类在太空中已经展开了许多探测和利用活动，如卫星通信、导航、气象、科学探测等。同时，太空中的天体资源也越来越受到关注，如小行星、彗星、月球等。这些天体中蕴含着丰富的矿物、水、气体等资源，可以为人类的生产和生活提供重要支持。
2、然而，天体资源的开采和利用需要先进行采集和运输，而在太空中进行采集和运输则需要相应的捕获技术，在轨空间捕获是其中一种重要的技术手段。
3、目前，柔性连接捕获机构存在产生空间碎片和精确控制困难的问题，刚性捕获机构的结构复杂、捕获时与被捕物体间相对位置、速度要求高，成本高；而欠驱动机械手的结构复杂，驱动多，难以实现对接触点的精确控制，手指运动的灵活性较差，无法实现各个关节的控制，无法对捕获物体进行适当的姿态调节。
4、综上，目前空间机构在轨捕获控制难度较大，结构复杂，抓捕可靠性和灵活性较差，目标抓捕后转移也比较困难。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术，提供一种欠驱动捕获装置。该构件在完全展开时是弯曲的且处于稳定的状态。
2、欠驱动捕获装置包含：用于固定抓捕机构和释放机构的机架；
3、所述抓捕机构包含底板和多根欠驱动手指，底板固定在机架的顶部，在底板上沿周向均匀布
4、所述释放机构布置在机架上，为被抓捕机构完全俘获的空间目标提供推力，所述释放机构的输出端相对于底板滑动，以完成空间目标从抓捕机构推出释放。
5、进一步地，每根欠驱动手指包含可相互转动的末端指节、中间指节和顶端指节；末端指节可转动地设置在底板上，末端指节通过轴a与中间指节转动连接，中间指节通过轴b与顶端指节转动连接，在轴a上安装有与相邻指节相抵的扭转弹簧a，在轴b上安装有与相邻指节相抵的扭转弹簧b，轴a和轴b的轴毂上分别设置有销a，为指节提供运动约束。
6、进一步地，所述联动机构包含多根手指末端轴和多个轴座，每根欠驱动手指的末端指节与对应的手指末端轴固接，所有的手指末端轴均可转动地设置在对应的轴座上，所有轴座固定在底板上，第一根手指末端轴与安装在底板背部的驱动机构的输出端相连，第一根手指末端轴与最后一根手指末端轴不相连，第一根手指末端轴至最后一根手指末端轴之间的相邻手指末端轴都通过锥齿轮副传递动力，以实现多根欠驱动手指联动
7、进一步地，所述释放机构包含电机b、齿轮箱、丝杠、固定套筒、驱动轴a、驱动轴b、外套筒、中套筒和内套筒；电机b的外壳安装在机架上，电机b输出端通过齿轮箱将动力传递给丝杠，固定套筒内由外到内依次布置有外套筒、中套筒、内套筒、驱动轴b、驱动轴a和丝杠，驱动轴a和驱动轴b均为空心轴，内中外套筒之间采用花键相配合，驱动轴a和驱动轴b的外表面都加工有外螺纹，外套筒的底端与丝杠螺纹连接，驱动轴a套在丝杠外且驱动轴a的底端与外套筒的底端转动连接，驱动轴a在周向上与丝杠同步转动，在轴向上可相对丝杠移动，中套筒的底端内螺纹与驱动轴a的外螺纹螺纹连接，驱动轴b的底端与中套筒的底端转动连接，驱动轴b在周向上与驱动轴a同步旋转，在轴向上可相对驱动轴a移动，外套筒的底端内螺纹与驱动轴b的外螺纹螺纹连接，外套筒、中套筒和内套筒均可穿过底板上的通孔。
8、本专利技术相比现有技术的有益效果是：
9、本专利技术的欠驱动手指采用单根杆件组成，电机通过联动机构的锥齿轮副实现手指的联动，完成顺序动作，通过两种机构的组合，降低了控制难度，同时结构简单，抓捕可靠，质量轻，可满足设计要求。转移时，采用螺纹传动的三级套筒的释放机构，为目标提供一定推力，完成目标的释放。
10、下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明：
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1.欠驱动捕获装置，其特征在于：包含：
2.根据权利要求1所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：每根欠驱动手指包含可相互转动的末端指节(7)、中间指节(8)和顶端指节(10)；
3.根据权利要求2所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：所述对接装置(4)通过轴C(13)与所述顶端指节(10)转动连接，轴C(13)上设置有与顶端指节(10)相抵的扭转弹簧C(12)，顶端指节(10)上设置有销C(14)，为对接装置(4)提供运动约束。
4.根据权利要求2所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：轴A(20)和轴B(18)的端部安装有角位移传感器(9)。
5.根据权利要求1所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：多根欠驱动手指(101)同步合拢和展开由与多根前欠驱动手指(101)相连的联动机构(26)实现。
6.根据权利要求5所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：所述联动机构(26)包含多根手指末端轴(23)和多个轴座(24)，每根欠驱动手指的末端指节(7)与对应的手指末端轴(23)固接，所有的手指末端轴(23)均可转动地设置在对应的轴座(24)上，所有
7.根据权利要求6所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：所述驱动机构(22)包含电机A(27)和齿轮副；电机A(27)的外壳安装在底板(100)背部，齿轮副的一个齿轮a(28)安装在电机A(27)的输出轴上，齿轮副的另一个齿轮b(29)安装在第二根手指末端轴(23)上。
8.根据权利要求1所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：所述释放机构(2)包含电机B(200)、齿轮箱(201)、丝杠(202)、固定套筒(203)、驱动轴A(204)、驱动轴B(205)、外套筒(206)、中套筒(207)和内套筒(208)；
9.根据权利要求3所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：所述对接装置(4)包含定位块，定位块安装在轴C(13)上，定位块上设置有用于多个手指合拢定位的球头(41)和球窝(42)。
10.根据权利要求1所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：所述防逃逸机构(37)包含压紧模块(37-1)、释放模块(37-2)和钢带(37-3)；释放模块(37-2)内设置有涡卷形盘簧(37-20)，涡卷形盘簧(37-20)与钢带(37-3)的一端连接，钢带(37-3)的另一端与压紧模块(37-1)固接，释放模块(37-2)和压紧模块(37-1)分别通过万向节与相邻两个欠驱动手指(101)的同级指节相连。
...【技术特征摘要】
1.欠驱动捕获装置，其特征在于：包含：
2.根据权利要求1所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：每根欠驱动手指包含可相互转动的末端指节(7)、中间指节(8)和顶端指节(10)；
3.根据权利要求2所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：所述对接装置(4)通过轴c(13)与所述顶端指节(10)转动连接，轴c(13)上设置有与顶端指节(10)相抵的扭转弹簧c(12)，顶端指节(10)上设置有销c(14)，为对接装置(4)提供运动约束。
4.根据权利要求2所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：轴a(20)和轴b(18)的端部安装有角位移传感器(9)。
5.根据权利要求1所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：多根欠驱动手指(101)同步合拢和展开由与多根前欠驱动手指(101)相连的联动机构(26)实现。
6.根据权利要求5所述的欠驱动捕获装置，其特征在于：所述联动机构(26)包含多根手指末端轴(23)和多个轴座(24)，每根欠驱动手指的末端指节(7)与对应的手指末端轴(23)固接，所有的手指末端轴(23)均可转动地设置在对应的轴座(24)上，所有轴座(24)固定在底板(101)上，第一根手指末端轴(23)与安装在底板(100)背部的驱动机构(22)的输出端相连，第一根手指末端轴(23)与最后一根手指末端轴(23)不相连，第一根手指末端轴(23)至最后一根手指末端轴(23)之...
【专利技术属性】
技术研发人员：史创，郭宏伟，姜水清，张文明，刘荣强，杨路伟，辛俊凯，田健，马超，张昕蕊，程刚，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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