一种用于捕获空间中的物体的机构

本公开总体上涉及航天技术，并且更具体地，涉及一种用于捕获空间中的物体的机构。

背景技术：

1、本节介绍可有助于更好地理解本公开的方面。因此，本节的陈述应以此方式阅读，并且不应被理解为承认什么内容在现有技术中或什么内容没有在现有技术中。

2、捕获和清除空间中的物体(例如，各种碎片)的接触式方法被认为是解决空间残骸不断增加问题的最有希望的技术。而上述技术的实现步骤为：发射和早期轨道阶段、远程交会阶段、近距离交会阶段、捕获阶段和清除阶段。这些阶段既可以自主执行，也可以由地面任务操作远程控制。

3、由于空间碎片可以以高角速度旋转，故捕获操作的实现最为困难。除此之外，在刚性捕获过程中作用在元件上的大冲击载荷，使得该过程具有很高的碰撞风险。由此可知，捕获过程的高可靠性、可维护性、最小重量以及极端条件下的可操作性等特征，对于空间残骸的清理至关重要。

4、目前，空间物体的接触式捕获回收方式主要分为刚性接触和柔性接触两个大类。刚性接触含触手、单机械臂、多机械臂等捕获方式，而柔性连接则已有网捕获、系绳夹持及鱼叉等方式。

5、就目前的空间物体回收任务而言，刚性连接捕获的主要缺陷在于控制系统复杂、可靠性差、质量和成本较高以及可能存在机构反弹的风险，而柔性连接捕获亦存在难以控制、开展地面测试困难、在太空中易发生临界振荡的缺点。

技术实现思路

1、提供该技术实现要素：是为了以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。该发明内容并非旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

2、本公开的各种实施例提出了一种用于捕获空间中的物体的机构，机构包括：杆，滑环，多个第一撑杆，多个第二撑杆；滑环设置于杆的第一端的径向外侧，被配置为可沿着杆的轴向滑动；第一撑杆的第一端可转动地连接于滑环；第一撑杆的第二端可转动地与第二撑杆的第一端连接；第二撑杆的第二端可转动地与杆连接；第一撑杆、第二撑杆的转动轴线方向是与杆的径向平行的方向；当滑环处于杆的第一端的位置时，第一撑杆以及第二撑杆处于靠近杆的状态；当滑环从杆的第一端开始朝向第二端滑动时，使得第一撑杆的第二端以及第二撑杆的第一端逐渐远离杆。

3、根据示例性实施例，机构进一步包括：滑环释放结构；滑环释放结构包括触发环，滑动杆，多个钢珠；触发环设置于滑动杆的第一端；滑动杆可在杆内部沿着杆的轴向移动；在滑动杆设置有沿着杆的轴向延伸的多个滚道，分别用于放置多个钢珠；滚道的第一端的深度小于滚道的第二端的深度；在杆的对应于多个滚道的位置，设置有多个开口；当滑动杆的运动使得滚道的第一端对齐开口时，钢珠从开口中凸出；当滑动杆的运动使得滚道的第二端对齐开口时，钢珠被包含在杆的内部。

4、根据示例性实施例，机构进一步包括：弹簧；弹簧的第一端与滑环连接，第二端与杆连接；弹簧处于拉伸状态。

5、根据示例性实施例，杆在第二端还具有锥形的头部。

6、根据本公开的实施例，提供了一种无损稳定对接机构，可以进行空间中的物体(例如航天器残骸)的回收，在该方法中，通过与带孔空腔结构(例如拉瓦尔喷管)对接、锁定，实现无损且可靠的连接。可以通过被动触发的连杆机构实现锁定。

技术特征：

1.一种用于捕获空间中的物体的机构，所述机构包括：杆(1)，滑环(3)，多个第一撑杆(4)，多个第二撑杆(5)；

2.根据权利要求1所述的机构，所述机构进一步包括：滑环释放结构(2)；

3.根据权利要求1或者2所述的机构，所述机构进一步包括：弹簧(7)；

4.根据权利要求1或者2所述的机构，其中，所述杆(1)在第二端还具有锥形的头部。

技术总结本公开的各种实施例提出了一种用于捕获空间中的物体的机构，机构包括：杆，滑环，多个第一撑杆，多个第二撑杆；滑环设置于杆的第一端的径向外侧，被配置为可沿着杆的轴向滑动；第一撑杆的第一端可转动地连接于滑环；第一撑杆的第二端可转动地与第二撑杆的第一端连接；第二撑杆的第二端可转动地与杆连接；第一撑杆、第二撑杆的转动轴线方向是与杆的径向平行的方向；当滑环处于杆的第一端的位置时，第一撑杆以及第二撑杆处于靠近杆的状态；当滑环从杆的第一端开始朝向第二端滑动时，使得第一撑杆的第二端以及第二撑杆的第一端逐渐远离杆。根据本公开的实施例，提供了一种无损稳定对接机构，可以进行空间中的物体(例如航天器残骸)的回收。技术研发人员：李睿智,李其玲,王竹瑄,王润珅,卢心怡受保护的技术使用者：北京航空航天大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13