CN109131955B - 一种三指式非合作目标捕获机构及其捕获方法 - Google Patents

Abstract

一种三指式非合作目标捕获机构及其捕获方法，涉及空间机器人技术领域。本发明为解决现有的捕获机构体积大、质量重的缺点，进而提供一种三指式非合作目标捕获机构。本发明所述的驱动装置设置在支撑壁内，滚珠丝杠轴的顶端铰接在上盖板上并可旋转，底端连接在驱动装置上；所述的丝杠螺母套在滚珠丝杠轴上并与滚珠丝杠轴组合成螺旋副；转接件紧套在丝杠螺母上并与捕获指的底端通过铰接件铰接在一起；捕获指的捕获端通过上盖板与支撑壁形成的伸缩孔伸出支撑壁并处于上盖板的上端；通过滚珠丝杠轴的转动带动丝杠螺母做上下直线运动，从而带动捕获指相对于支撑壁进行伸缩。本发明用于非合作目标的捕获。

Description

一种三指式非合作目标捕获机构及其捕获方法

技术领域

本发明属于空间机器人技术领域，涉及一种非合作目标捕获机构，尤其涉及一种三指式非合作目标捕获机构及其捕获方法。

背景技术

随着技术的发展，世界各国对航天领域加大了研究力度，然而地球的轨道资源稀缺，尤其是作为通信卫星使用的地球静止轨道，更是一条极其珍贵的独特轨道。因此，在轨捕获技术已经成为世界范围内航天领域的一个研究热点和难点。非合作目标在轨捕获将会在辅助机构展开、卫星燃料加注、维修和更换故障元件等方面发挥重要的作用。非合作目标在轨捕获的一大技术难点在于捕获机构的设计。

相对于合作目标，非合作目标的最大特点在于其上没有专门的对接接口。专利CN102849228B、CN104176279 B和CN107628277 A针对卫星的远地点反冲发动机喷管提出了捕获机构，该捕获机构不适用于星箭对接环的捕获。专利CN106628278 A提出了星箭对接环的一种捕获机构和方法，该专利采用四连杆捕获手指和水平锁紧机构，虽然该捕获机构对星箭对接环的捕获具有容差大、响应速度快等优点，但是存在体积大、质量重等缺点。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：现有的非合作目标捕获机构存在体积大、质量重的缺点，进而提供一种三指式非合作目标捕获机构。

本发明为解决上述技术问题采用的技术方案是：所述的三指式非合作目标捕获机构包括壳体、驱动装置、滚珠丝杠轴、丝杠螺母、转接件和捕获指；

所述的壳体包括支撑壁、上盖板、下底板和支撑板；所述的上盖板扣在支撑壁的上端，下底板处于支撑壁的底端，支撑板处于支撑壁内并处于偏下的位置；

所述的驱动装置设置在支撑壁内，滚珠丝杠轴的顶端铰接在上盖板上并可旋转，底端连接在驱动装置上；所述的丝杠螺母套在滚珠丝杠轴上并与滚珠丝杠轴组合成螺旋副；转接件紧套在丝杠螺母上并与捕获指的底端通过铰接件铰接在一起；捕获指的捕获端通过上盖板与支撑壁形成的伸缩孔伸出支撑壁并处于上盖板的上端；通过滚珠丝杠轴的转动带动丝杠螺母做上下直线运动，从而带动捕获指相对于支撑壁进行伸缩；

所述的驱动装置包括电机、制动器、主动轮和从动轮；所述的电机设置在支撑板的上方，主动轮与从动轮设置在支撑板的下方，制动器设置在电机的上端；电机的电机轴上端伸入到制动器中，下端穿过支撑板与主动轮固定连接，从动轮与滚珠丝杠轴的底端固定连接，主动轮和从动轮相互啮合。

本发明的有益效果是：

1、本发明采用分离式无刷直流电机和带有方块形凹坑的捕获指减小了捕获机构的尺寸和重量；

2、本发明适用于国际航天器通用的1194mm星箭对接环，保证了本发明可以适应多种空间非合作目标飞行器的捕获；

3、本发明捕获指的端部通过退让机构的设计，可以有效减小捕获星箭对接环时的碰撞力，避免星箭对接环和捕获机构因碰撞力过大造成的损害；

4、本发明采用分离式无刷直流电机和失电制动器经过齿轮减速器驱动中空的滚珠丝杠轴转动，从而带动捕获指进行快速张开和闭合的捕获动作，实现非合作目标星箭对接环的快速捕获；并保证了捕获机构具有集成度高、体积小、质量轻和连接刚度高的优点；

5、采用回转式捕获原理，捕获时间短。

附图说明

图1为三指式非合作目标捕获机构的剖视图；

图2为三指式非合作目标捕获机构去掉壳体的后视图；

图3为三指式非合作目标捕获机构的侧视图；

图4为图3的剖视图；

图5为三指式非合作目标捕获机构的立体图；

图6为图4 B-B处的剖视图；

图7为图1 A-A处的剖视图；

图8为图1 C-C处的剖视图；

图9为图12的俯视图；

图10为三指式非合作目标捕获机构的整体结构示意图；

图11为退让机构2-1的结构示意图；

图12为三指式非合作目标捕获机构中的内捕获手指和外捕获手指张开时的示意图；

图13为内捕获手指和外捕获手指张开时的结构示意图；

图14为内捕获手指和外捕获手指完全实现非合作目标的捕获时的示意图；

图15为图4中滚珠丝杠轴铰接在上盖板下端的局部放大图；

图16为图4中电机设置在支撑板上的局部放大图。

其中：1壳体，1-1上盖板，1-2下底板，1-3支撑板，1-4支撑壁，2内捕获手指，2-1 退让机构，2-1-1退让机构支撑杆，2-1-2调整垫片，2-1-3锁紧螺母，3外捕获手指，4滚珠丝杠轴，5电机，6转接件，6-1圆柱形插件，6-2三角形插件，7丝杠螺母，8支撑壁滚针轴承组件，8-1支撑壁轴承转轴，8-2支撑壁轴承锁紧螺母，8-3滚针轴承，8-4支撑架， 9电气箱，10、铰接件，10-1左旋扭簧，10-2右旋扭簧，10-5三个滚针轴承，10-3转接件转轴，10-4转接件轴承锁紧螺母，11主动轮，12从动轮，13电连接器，14制动器，15第一行程开关，16第二行程开关，17-1碟簧支撑垫，17-2碟簧，17-3深沟球轴承，17-4深沟球轴承盖，17-5堵头，18-1-1第一角接触球轴承，18-1-2第二角接触球轴承，18-2第一碟簧支撑垫，18-3第一碟簧，18-4第二角接触球轴承盖，19快换接口，21连接耳板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案：

具体实施方式一：结合图1-14说明本实施方式，本实施方式所述的三指式非合作目标捕获机构包括壳体1、驱动装置、滚珠丝杠轴4、丝杠螺母7、转接件6和捕获指；

如图1、4所示：所述的壳体1包括支撑壁1-4、上盖板1-1、下底板1-2、支撑板1-3 和连接耳板21；所述的上盖板1-1扣在支撑壁1-4的上端，下底板1-2处于支撑壁1-4的底端，支撑板1-3处于支撑壁1-4内偏下的位置；所述的支撑板1-3与支撑壁1-4一体成形，所述的连接耳板21有两个，分别设置在支撑壁1-4的两侧；导向销通过连接耳板上的销孔将壳体固定连接在平台上；

如图4、15所示：所述的驱动装置设置在支撑壁1-4内，滚珠丝杠轴4的顶端通过碟簧支撑垫17-1、碟簧17-2、深沟球轴承17-3、深沟球轴承盖17-4和堵头17-5铰接在上盖板1-1上并可旋转；所述的深沟球轴承的外圈的下端固定在上盖板1-1上，内圈悬空；碟簧支撑垫17-1两端固定在深沟球轴承的外圈的上端；所述的深沟球轴承盖17-4将碟簧17-2 压在碟簧支撑垫17-1上；滚珠丝杠轴4通过堵头17-5固定在深沟球轴承的内圈上并可旋转；

如图1、4所示：所述的滚珠丝杠轴4下端通过一对角接触球轴承、角接触球轴承座、角接触球轴承外圈锁紧螺母和角接触球轴承内圈锁紧螺母固定在支撑板1-3上；所述的角接触球轴承座固定在支撑板1-3上，一对角接触球轴承采用背对背的安装方式安装在角接触球轴承座内，角接触球轴承外圈锁紧螺母固定在下面的角接触球轴承的外圈上，角接触球轴承内圈锁紧螺母固定在下面的角接触球轴承的内圈上；所述的滚珠丝杠轴4的下端穿过一对角接触球轴承的内圈紧固,并与驱动装置进行连接；通过角接触球轴承外圈锁紧螺母和角接触球轴承内圈锁紧螺母可以调整角接触球轴承的安装预紧力；

如图1、4、6-8、10、13所示：所述的丝杠螺母7套在滚珠丝杠轴4上并与滚珠丝杠轴4组合成螺旋副；转接件6紧套在丝杠螺母7上并与捕获指的底端通过铰接件10铰接在一起；所述的上盖板1-1侧边的豁口与支撑壁1-4上端的侧边豁口形成伸缩孔，捕获指的捕获端通过伸缩孔伸出支撑壁1-4并处于上盖板1-1的上端；

因滚珠丝杠轴4的上端铰接在上盖板1-1上并可旋转，当滚珠丝杠轴4转动时，旋在滚珠丝杠轴4上的丝杠螺母7受到转接件6与捕获指的限制，从而使丝杠螺母7沿着滚珠丝杠轴4做上下直线运动，进而使得捕获指做上下直线运动，相对于支撑壁1-4则做伸缩运动；

如图4、16所示：所述的驱动装置包括电机5、制动器14、主动轮11和从动轮12；所述的主动轮11与从动轮12设置在支撑板1-3的下方，制动器14设置在电机5的上端，并在其之间还设置有第一角接触球轴承18-1-1；所述的电机5设置在支撑板1-3的上方并通过第二角接触球轴承18-1-2、第一碟簧支撑垫18-2、第一碟簧18-3和第二角接触球轴承盖18-4支撑在支撑板1-3上；所述电机的电机轴依次穿过第二角接触球轴承18-1-2、第一碟簧支撑垫18-2、第一碟簧18-3和第二角接触球轴承盖18-4与主动轮11相连接；所述电机的电机轴紧固在第一角接触球轴承18-1-1和第二角接触球轴承18-1-2的内圈上；所述的第一碟簧支撑垫18-2上端边缘设置在第二角接触球轴承18-1-2的外圈下第二角接触球轴承盖18-4将第一碟簧18-3压在第一碟簧支撑垫18-2下；

电机的电机轴上端伸入到制动器14中，下端与主动轮11固定连接，从动轮12与滚珠丝杠轴4的底端固定连接，主动轮11和从动轮12相互啮合；

所述的三指式非合作目标捕获机构还包括快换接口19、电气箱9和电连接器13，所述的电连接器13固定在快换接口19上，所述的快换接口19通过螺钉和下底板1-2相连；电连接器13和快换接口19构成机电快换接口组件，机电快换接口组件具有一定的容差，可以和空间机器人实现快速在轨更换。

一对导向销通过连接耳板上的销孔将壳体固定连接在平台上，实现了捕获机构在平台上的定位。

具体实施方式二：结合图6-8、10说明本实施方式，本实施方式所述的转接件6有四个角，每个角部都连接有一个圆柱形插件6-1，圆柱形插件6-1中带有一大插孔；同一侧相对设置的两个圆柱形插件6-1之间形成一个插槽6-1-1；在每个圆柱形插件6-1与转接件6 的连接处的上端都有一个三角形插件6-2；所述的三角形插件6-2中带有一个小插孔；所述的转接件6、圆柱形插件6-1和三角形插件6-2一体成形；

所述的在同一侧相对设置的两个圆柱形插件6-1之间安装有一个铰接件10。

其他组成及连接方式与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1-5、9、10、12、13说明本实施方式，本实施方式所述的捕获指包括内捕获手指2和外捕获手指3；内捕获手指2和外捕获手指3分别通过铰接件10 铰接在转接件6的两侧；所述的上盖板1-1两端侧边的豁口与支撑壁1-4上端的两个侧边豁口形成两个伸缩孔，分别为第一伸缩孔1-1-1和第二伸缩孔1-1-2；内捕获手指2的捕获端通过第一伸缩孔1-1-1伸出支撑壁1-4，外捕获手指3的捕获端通过第二伸缩孔1-1-2伸出支撑壁1-4。

其他组成及连接方式与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图6、7、10说明本实施方式，本实施方式所述的铰接件10包括左旋扭簧10-1、右旋扭簧10-2、三个第一滚针轴承10-5、转接件转轴10-3和转接件轴承锁紧螺母10-4；

所述的转接件转轴10-3的一端插在其中一个圆柱形插件6-1的大插孔中，另一端插在同侧相对设置的圆柱形插件6-1的大插孔中并通过转接件轴承锁紧螺母10-4进行固定；所述的转接件转轴10-3的中间段处于插槽6-1-1中；所述的三个第一滚针轴承10-5并排套在转接件转轴10-3上；所述的捕获指的底端带有圆筒，并套在三个第一滚针轴承10-5上；左旋扭簧10-1和右旋扭簧10-2分别套在捕获指底端的圆筒上，并处于捕获臂的左右两侧；

所述的左旋扭簧10-1的两个端头其中的一个端头插在其中一个三角形插件6-2上的小插孔中，另外一个端头插在捕获臂的一侧上；所述的右旋扭簧10-2的两个端头其中的一个端头插在同侧相对设置的三角形插件6-2上的小插孔中，另外一个端头插在同一个捕获指的捕获臂的另一侧，所述的捕获指与转接件6之间通过铰接件10形成回转副。

其他组成及连接方式与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1-3、8、10、13说明本实施方式，本实施方式所述的三指式非合作目标捕获机构还包括两个支撑壁轴承组件8，两个支撑壁轴承组件8分别设置在支撑壁1-4相对的两个侧壁的上端并靠近伸缩孔处；

如图8所示：所述的支撑壁滚针轴承组件8包括支撑壁轴承转轴8-1、支撑壁轴承锁紧螺母8-2、两个第二滚针轴承8-3和支撑架8-4；所述的支撑架8-4设置在支撑壁1-4侧壁的上端并靠近伸缩孔处，两个第二滚针轴承8-3分别设置在支撑架8-4的两端端面上，支撑壁轴承转轴8-1的两端分别固定在两个第二滚针轴承8-3内并通过支撑壁轴承锁紧螺母8-2进行固定，两个支撑壁轴承转轴8-1分别与内捕获手指2和外捕获手指3的外表面接触，产生滚动摩擦形成滚动副。

通过图10可以看出：捕获指与转接件之间通过铰接进行连接，在捕获指的侧端没有外力限定时，必然会张开，通过设置支撑壁滚针轴承组件8对捕获指进行限制，当内捕获手指和外捕获手指上下来回运动时，可避免与支撑壁1-4产生摩擦，并可保证内捕获手指和外捕获手指准确的从伸缩孔中来回穿梭；还可实现内捕获手指和外捕获手指相对的张开和闭合运动，减小捕获指运动时受到的阻力。

其他组成及连接方式与具体实施方式一至四任意一项相同。

具体实施方式六：结合图2、11说明本实施方式，本实施方式所述的内捕获手指2还包括两个退让机构2-1，所述的两个退让机构2-1并排设置在内捕获手指2的指尖部，并相对于指尖部可进行伸缩；在捕获机构捕获非合作目标星箭对接环时，退让机构可提供柔顺接触，减小碰撞力；

所述的退让机构2-1包括退让机构支撑杆2-1-1、多个碟簧组、2个调整垫片2-1-2和锁紧螺母2-1-3；所述的碟簧组是由两个碟簧之间根据所需刚度的不同通过对合或叠合等方式组成的；所述的锁紧螺母2-1-3和2个调整垫片2-1-2设置在内捕获手指的指尖内部，多个碟簧组设置在2个调整垫片2-1-2之间，退让机构支撑杆2-1-1的一端穿过2个调整垫片2-1-2和多个碟簧组的中心通孔伸入到内捕获手指2的指尖内部并固定在锁紧螺母 2-1-3内，退让机构支撑杆2-1-1的另一端漏在内捕获手指的指尖部外端。

其他组成及连接方式与具体实施方式三至五任意一项相同。

具体实施方式七：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述的三指式非合作目标捕获机构还包括两个第一行程开关15和一个第二行程开关16；

所述的两个第一行程开关15分别设置在上盖板1-1上面的前端和后端，当内捕获手指和外捕获手指抓取到对接环，对接环的底面可触碰到两个第一行程开关15用以判断捕获指已抓取完对接环并处于完全闭合状态；

所述的第二行程开关16固定在上盖板1-1的下面，当滚珠丝杠轴4带动丝杠螺母7向上运动到顶端时，内捕获手指和外捕获手指不受支撑壁滚针轴承组件8的限制，并处于相对张开状态，此时转接件6与第二行程开关16发生触碰用以判断捕获指处于完全张开状态。

其他组成及连接方式与具体实施方式一至六任意一项相同。

具体实施方式八：结合图1、2、4、10、12说明本实施方式，本实施方式所述的滚珠丝杠轴4内部中空；捕获指的捕获臂上带有方块凹槽。

为减轻本体的重量，将捕获指的捕获臂设置成带有方块凹槽，滚珠丝杠轴4内部中空外部带有螺旋纹。

其他组成及连接方式与具体实施方式一至七任意一项相同。

具体实施方式九：本实施方式所述的电机5为分离式无刷直流电机；所述的制动器14 为失电制动器；所述的主动轮11直径小于从动轮12，并构成齿轮减速器。

其他组成及连接方式与具体实施方式一至八任意一项相同。

具体实施方式十：本实施方式所述的三指式非合作目标捕获机构的捕获方法是按照以下步骤实现的：

步骤一：启动驱动装置，打开分离式无刷直流电机，失电制动器组件处于打开状态，所述的电机轴转动带动主动轮11运动，经从动轮12减速之后带动滚珠丝杠轴4进行旋转运动，因滚珠丝杠轴4的上端铰接在上盖板1-1上并可旋转，而旋在滚珠丝杠轴4上的丝杠螺母7受到转接件6和捕获指的限制，从而沿着滚珠丝杠轴4进行向上直线运动，进而使得内捕获手指2及外捕获手指3向上运动，直至转接件6和第二行程开关16发生接触，此时内捕获手指2和外捕获手指3不受两个支撑壁滚针轴承组件8的限制伸出支撑壁1-4 并相对处于张开状态；

步骤二：利用空间机器人的手眼相机或服务飞行器的视觉测量***监控捕获指的状态，当对接环处于捕获机构的抓捕包络范围时，控制电机轴进行反向旋转，经过齿轮减速器带动滚珠丝杠轴4进行反向旋转运动，从而带动丝杠螺母7和转接件6向下运动，进而使得内捕获手指2和外捕获手指3向下运动，因支撑壁滚针轴承组件8对内捕获手指2和外捕获手指3的限位，内捕获手指2和外捕获手指3快速闭合，完成对对接环的包拢运动，形成对对接环的软捕获；

步骤三：电机继续转动，内捕获手指2和外捕获手指3拖动对接环继续向下运动，当对接环对接环的底面和2个第一行程开关15全部完成接触后，制动器下电，制动器组件处于制动状态，完成对对接环的刚性连接，实现对接环的捕获。

Claims (6)

1.一种三指式非合作目标捕获机构，其特征在于：所述的三指式非合作目标捕获机构包括壳体(1)、驱动装置、滚珠丝杠轴(4)、丝杠螺母(7)、转接件(6)和捕获指；

所述的壳体(1)包括支撑壁(1-4)、上盖板(1-1)、下底板(1-2)和支撑板(1-3)；所述的上盖板(1-1)扣在支撑壁(1-4)的上端，下底板(1-2)处于支撑壁(1-4)的底端，支撑板(1-3)处于支撑壁(1-4)内偏下的位置；

所述的驱动装置设置在支撑壁(1-4)内，滚珠丝杠轴(4)的顶端铰接在上盖板(1-1)上并可旋转，底端连接在驱动装置上；所述的丝杠螺母(7)套在滚珠丝杠轴(4)上并与滚珠丝杠轴(4)组合成螺旋副；转接件(6)紧套在丝杠螺母(7)上并与捕获指的底端通过铰接件(10)铰接在一起；捕获指的捕获端通过上盖板(1-1)与支撑壁(1-4)形成的伸缩孔伸出支撑壁(1-4)并处于上盖板(1-1)的上端；通过滚珠丝杠轴(4)的转动带动丝杠螺母(7)做上下直线运动，从而带动捕获指相对于支撑壁(1-4)进行伸缩；

所述的驱动装置包括电机(5)、制动器(14)、主动轮(11)和从动轮(12)；所述的电机(5)设置在支撑板(1-3)的上方，主动轮(11)与从动轮(12)设置在支撑板(1-3)的下方，制动器(14)设置在电机(5)的上端；电机的电机轴上端伸入到制动器(14)中，下端穿过支撑板(1-3)与主动轮(11)固定连接，从动轮(12)与滚珠丝杠轴(4)的底端固定连接，主动轮(11)和从动轮(12)相互啮合；

所述的转接件(6)有四个角，每个角部都连接有一个圆柱形插件(6-1)，圆柱形插件(6-1)中带有一大插孔；同一侧相对设置的两个圆柱形插件(6-1)之间形成一个插槽(6-1-1)；在每个圆柱形插件(6-1)与转接件(6)的连接处的上端都有一个三角形插件(6-2)；所述的三角形插件(6-2)中带有一个小插孔；所述的在同一侧相对设置的两个圆柱形插件(6-1)之间安装有一个铰接件(10)；

所述的捕获指包括内捕获手指(2)和外捕获手指(3)；内捕获手指(2)和外捕获手指(3)分别通过铰接件(10)铰接在转接件(6)的两侧，内捕获手指(2)的捕获端通过第一伸缩孔(1-1-1)伸出支撑壁(1-4)，外捕获手指(3)的捕获端通过第二伸缩孔(1-1-2)伸出支撑壁(1-4)；

所述的铰接件(10)包括左旋扭簧(10-1)、右旋扭簧(10-2)、三个第一滚针轴承(10-5)、转接件转轴(10-3)和转接件轴承锁紧螺母(10-4)；

所述的转接件转轴(10-3)的一端插在其中一个圆柱形插件(6-1)的大插孔中，另一端插在同侧相对设置的圆柱形插件(6-1)的大插孔中并通过转接件轴承锁紧螺母(10-4)进行固定；所述的转接件转轴(10-3)的中间段处于插槽(6-1-1)中；所述的三个第一滚针轴承(10-5)并排套在转接件转轴(10-3)上，捕获指的底端套在三个第一滚针轴承(10-5)上，左旋扭簧(10-1)和右旋扭簧(10-2)分别套在捕获指的底端上并处于捕获臂的左右两侧；

所述的左旋扭簧(10-1)的两个端头其中的一个端头插在其中一个三角形插件(6-2)上的小插孔中，另外一个端头插在捕获臂的一侧上；所述的右旋扭簧(10-2)的两个端头其中的一个端头插在同侧相对设置的三角形插件(6-2)上的小插孔中，另外一个端头插在同一个捕获指的捕获臂的另一侧，所述的捕获指与转接件(6)之间通过铰接件(10)形成回转副；

所述的三指式非合作目标捕获机构还包括两个支撑壁轴承组件(8)，两个支撑壁轴承组件(8)分别设置在支撑壁(1-4)相对的两个侧壁的上端并靠近伸缩孔处；

所述的支撑壁滚针轴承组件(8)包括支撑壁轴承转轴(8-1)、支撑壁轴承锁紧螺母(8-2)、两个第二滚针轴承(8-3)和支撑架(8-4)；所述的支撑架(8-4)设置在支撑壁(1-4)侧壁的上端并靠近伸缩孔处，两个第二滚针轴承(8-3)分别设置在支撑架(8-4)的两端端面上，支撑壁轴承转轴(8-1)的两端分别固定在两个第二滚针轴承(8-3)内并通过支撑壁轴承锁紧螺母(8-2)进行固定，两个支撑壁轴承转轴(8-1)分别与内捕获手指(2)和外捕获手指(3)的外表面接触，产生滚动摩擦形成滚动副。

2.根据权利要求1所述的三指式非合作目标捕获机构，其特征在于：所述的内捕获手指(2)还包括两个退让机构(2-1)，所述的两个退让机构(2-1)并排设置在内捕获手指(2)的指尖部，并相对于指尖部可进行伸缩；

所述的退让机构(2-1)包括退让机构支撑杆(2-1-1)、多个碟簧组、2个调整垫片(2-1-2)和锁紧螺母(2-1-3)；所述的锁紧螺母(2-1-3)和2个调整垫片(2-1-2)设置在内捕获手指的指尖内部，多个碟簧组设置在2个调整垫片(2-1-2)之间，退让机构支撑杆(2-1-1)的一端穿过2个调整垫片(2-1-2)和多个碟簧组的中心通孔伸入到内捕获手指(2)的指尖内部并固定在锁紧螺母(2-1-3)内，退让机构支撑杆(2-1-1)的另一端漏在内捕获手指的指尖部外端。

3.根据权利要求2所述的三指式非合作目标捕获机构，其特征在于：所述的三指式非合作目标捕获机构还包括两个第一行程开关(15)和一个第二行程开关(16)；

所述的两个第一行程开关(15)分别设置在上盖板(1-1)上面的前端和后端，当内捕获手指和外捕获手指抓取到对接环时，对接环的底面可触碰到两个第一行程开关(15)；

所述的第二行程开关(16)固定在上盖板(1-1)下面，当滚珠丝杠轴(4)带动丝杠螺母(7)向上运动到顶端时，内捕获手指和外捕获手指处于相对张开状态，此时转接件(6)与第二行程开关(16)发生触碰。

4.根据权利要求3所述的三指式非合作目标捕获机构，其特征在于：所述的滚珠丝杠轴(4)内部中空；捕获指的捕获臂上带有方块凹槽。

5.根据权利要求4所述的三指式非合作目标捕获机构，其特征在于：所述的电机(5)为分离式无刷直流电机；所述的制动器(14)为失电制动器；所述的主动轮(11)直径小于从动轮(12)，并构成齿轮减速器。

6.利用权利要求5所述的三指式非合作目标捕获机构的捕获方法，其特征在于：捕获方法是按照以下步骤实现的：

步骤一：启动驱动装置，打开分离式无刷直流电机，失电制动器组件处于打开状态，所述的电机轴转动带动主动轮(11)运动，经从动轮(12)减速之后带动滚珠丝杠轴(4)进行旋转运动，因滚珠丝杠轴(4)的上端铰接在上盖板(1-1)上并可旋转，而旋在滚珠丝杠轴(4)上的丝杠螺母(7)受到转接件(6)和捕获指的限制，从而沿着滚珠丝杠轴(4)进行向上直线运动，进而使得内捕获手指(2)及外捕获手指(3)向上运动，直至转接件(6)和第二行程开关(16)发生接触，此时内捕获手指(2)和外捕获手指(3)不受两个支撑壁滚针轴承组件(8)的限制伸出支撑壁(1-4)并相对处于张开状态；

步骤二：利用空间机器人的手眼相机或服务飞行器的视觉测量***监控捕获指的状态，当对接环处于捕获机构的抓捕包络范围时，控制电机轴进行反向旋转，经过齿轮减速器带动滚珠丝杠轴(4)进行反向旋转运动，从而带动丝杠螺母(7)和转接件(6)向下运动，进而使得内捕获手指(2)和外捕获手指(3)向下运动，因支撑壁滚针轴承组件(8)对内捕获手指(2)和外捕获手指(3)的限位，内捕获手指(2)和外捕获手指(3)闭合，完成对对接环的包拢运动，形成对对接环的软捕获；

步骤三：电机继续转动，内捕获手指(2)和外捕获手指(3)抓捕着对接环继续向下运动，当对接环的底面和2个第一行程开关(15)全部完成接触后，制动器下电，制动器组件处于制动状态，完成对对接环的刚性连接，实现对接环的捕获。

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