本实用新型介绍了一种力反馈驱动的柔性多自由度对接系统,该系统由被测面、活动平台和固定平台组成。活动平台与固定平台通过多组高精度虎克铰连接,活动平台表面配备有电磁锁定装置。
背景技术
随着航天技术的发展,微纳航天器在轨拼接技术逐渐成为航天领域的一个研究热点。由于微纳航天器采用了大量的高新技术,具有功能密度与技术性能高、投资运营成本低、灵活性强、研制周期短、风险小等优点,在计算机网络技术的启发下,由多颗微纳航天器编队飞行而构成的“空间飞行集群”的概念被广泛接受。而微纳航天器在任务中通常可以组合拼接成大型航天器,这个过程中涉及航天器对接的相关技术问题。
模块化微纳卫星技术与传统卫星不同,它将卫星根据任务需求拆分为多个模块,并通过接口互相拼接形成完整卫星。可以通过更换故障模块对微纳模块卫星进行维修,防止有效部件的浪费,降低任务成本。另一方面,每个单独的卫星也可以作为一个模块,并通过对接接口连接成一台大型在轨任务执行器,例如大口径的太空望远镜镜面,这大大降低了任务的难度。
大型多组合体航天器指的是由小型的模块航天器在轨组装,自主拼接而成的航天器,其在轨组装过程中的模块化航天器集群自主对接是主要的技术难点,由于小型对接机构体积小、调姿机构精密,使得此对接机构无法承受星体碰撞对接时产生的碰撞力。而传统的被动式缓冲机构整体表现为柔性,无法满足对接机构高精度运动的需求,不适用于小型模块化航天器,但是小型航天器对接过程并未因为体积质量的降低而简化,依然需要捕获、缓冲、锁定、分离等环节,因此小型航天器对接技术极为复杂。此外,对于有变构需求的大型组合体航天器,若由模块航天器拼接的话,整体构型的调节也与各个模块之间的对接机构位姿相关,这要求模块对接后,锁定机构既要保持良好的刚度,又要具有一定的位姿调节能力。
实现思路