一种用于可重构桁架的对接模块机构

【】本发明涉及一种用于可重构桁架的对接模块机构，涉及可拓展的桁架装配过程快速对准、锁定功能，属于结构机构工程，同时适用于各种空间在轨桁架组装建造。

背景技术

0、背景技术：

1、随着人类深空探测的继续发展，空间桁架在轨装配技术作为大型航天器平台设计组装的基础，将会迎来更加广泛的应用并对开展太空任务有着重要的作用。考虑运载工具的发射空间有限的缺点，空间桁架结构能够将桁架杆件等零部件按照一定顺序进行拼接，最终组成一个完整的立体结构，其具有扩展性强、封装性较好、结构简单、维修和维护成本较低，显示其在轨装配具有较大的应用价值。

2、空间桁架在轨装配技术逐渐向着具有多跨度、可拓展的模块化桁架结构设计方向发展。随着空间机器人参与桁架装配的形式由早期的遥操作、人机协同装配等半自主装配形式逐渐发展到现如今装配具有一定的自主性，现有的空间桁架装配结构方式难以适应空间机器人智能性。因此，考虑到空间机器人桁架装配任务中桁架的通用性安装需求，针对桁架的可重构能力和装配过程中横向、纵向的约束能力等问题，同时考虑空间机器人对桁架装配的可操作性，设计了一种用于可重构桁架的对接模块机构。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本发明提供一种用于可重构桁架的对接模块机构，可以克服现有的空间桁架存在的不足。

2、本发明提供一种用于可重构桁架的对接模块机构，由多面体固定支撑1，螺栓轴套2，短固定轴3，长固定轴4，轴套5，连接件6，连接件7，铝型材8结构构成，实现可重构桁架的横向、纵向和轴向的全方位约束和对准，保证空间机器人能够快速拆装。

3、为达到上述目的，本发明采用以下解决方案：

4、多面体固定支撑1和短固定轴3通过螺栓固定，长固定轴4通过圆柱形状与短固定轴3定位对准，实现两者准确嵌入；同时，长固定4和短固定轴3的锯齿形状啮合，以限制横向、纵向和轴向的移动；螺栓轴套2在长固定轴4和短固定轴3完美啮合后，通过螺纹旋拧连接短固定轴，并通过螺栓轴套2圆柱内壁与短固定轴的凸台内壁形成松配合，同时，螺旋轴套2圆柱内壁与长固定轴4内圆柱壁呈松配合；长固定轴4后端凸台嵌入轴套5的凹槽中，限制两者之间的相对转动并通过螺栓连接固定；轴套5的后端凸台嵌入连接件7的凹槽中，限制两者之间相对转动并通过螺栓连接固定；连接件7和连接件6通过螺栓固定；连接件7的后端通过螺栓固定于铝型材8。

5、进一步，短固定轴3和长固定轴4分别采用外凸起圆柱和内凹陷圆柱，能够实现桁架装配过程的快速配准；同时，两者具有特殊“z”型结构实现桁架的横向、纵向和轴向的限制。

6、进一步，螺栓轴套2的两端具有不同大小的螺纹，与螺纹口相邻的不同直径的内径。当端固定轴3和长固定轴4对齐配准之后，空间机器人机械手通过旋转螺栓轴套2，其前端螺纹筘连接短固定轴3的螺纹筘，实现短固定轴3和长固定轴的稳定连接，同时，轴套前端紧挨螺纹筘的圆柱面与短固定轴的圆柱凸台形成松配合，限制桁杆横向、轴向的移动并且起到桁架刚度的增强；其后螺纹一直保持与长固定轴4的螺纹筘啮合，紧挨螺纹的圆柱面与短固定轴3和长固定轴4啮合形成的圆柱面形成松配合，限制桁杆横向、纵向的移动并且起到桁架刚度的增强。

7、进一步，长固定轴4的凸台和轴套5的凹槽，能够限制桁杆的轴向旋转，加强轴间连接。

技术特征：

1.一种用于可重构桁架的对接模块机构，其特征在于,所述结构包括：

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述长固定轴4和短固定轴3的圆柱和锯齿对准机制，包括：

3.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述长固定轴4和短固定轴3一体化旋拧锁紧机制，包括：

技术总结本申请提供一种可重构桁架对接模块机构，桁架的主体为铝型材8两端有连接件7。连接件7呈方形，通过螺栓一端负责连接铝型材8，一端负责连接连接件6。轴套5前端呈柱形凹槽并且后端呈柱形凸台，特殊形状用于固定和防止滑动。长固定轴4前端具有圆柱和锯齿形状的结构，用于安装于定位并防止横向和纵向滑动。短固定轴3具有锯齿形状的空心结构，用于与长固定轴4安装配合。螺栓轴套2两端分别具有内螺纹，用于短固定轴3和长固定轴4配合之后的固定，同时，起到加强筋的功效。多面体固定支撑1能够连接多个短固定轴3，用于桁架的扩展延伸。技术研发人员：贾庆轩,杨凯,陈钢,李彤,王一帆,梁正宇,宋佳媛受保护的技术使用者：北京邮电大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2