CN115352658A - 一种带预紧力反馈的异体同构式对接机构 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种带预紧力反馈的异体同构式对接机构，包括驱动组件(2)、连接分离执行组件(1)、传感器组件(4)、反馈控制组件(5)以及支承组件(3)。驱动组件(2)以及连接分离执行组件(1)通过支承组件(3)支承设置；传感器组件(4)布置在连接分离执行组件(1)中，反馈控制组件(5)通过导线与传感器组件(4)及驱动组件(2)连接。传感器组件(4)被配置为测量连接分离执行组件(1)产生的应变，并将测量得到的数据转换为电压信号数据，以输出至反馈控制组件(5)。反馈控制组件(5)至少基于电压信号数据，对于驱动组件(2)进行控制，以对于连接分离执行组件(1)进行驱动。

Description

一种带预紧力反馈的异体同构式对接机构

技术领域

本公开总体上涉及航空航天技术领域，并且更具体地，涉及一种带预紧力反馈的异体同构式对接机构。

背景技术

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。

随着航天技术不断发展，卫星的广泛应用拉动了巨大的市场需求，在轨运行航天器快速增加。因此卫星的成本控制和风险控制也有了更高的要求，如何保证在轨航天器的稳定运行成为了各国的研究重点。研究人员提出了模块化卫星的概念，即将传统的卫星平台分解为若干标准化的智能方形模块(微小模块化卫星)，通过增加或替换模块的方式，可以实现在轨卫星平台的功能扩展，检测维修等一系列服务操作，保障卫星在轨稳定运行。

若干标准化的智能方形模块的正常工作，建立在其相互之间的可靠连接上，这就要求对接的微小模块化卫星不仅能够实现子-母对接，还能实现子-子对接和母-母对接。

这对于对接机构提出了更高的要求。

发明内容

提供该发明内容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。

本公开的各种实施例提出了一种带预紧力反馈的异体同构式对接机构，包括驱动组件、连接分离执行组件、传感器组件、反馈控制组件以及支承组件。驱动组件以及连接分离执行组件通过支承组件支承设置；传感器组件布置在连接分离执行组件中，反馈控制组件通过导线与传感器组件及驱动组件连接。传感器组件被配置为测量连接分离执行组件产生的应变，并将测量得到的数据转换为电压信号数据，以输出至反馈控制组件。反馈控制组件至少基于电压信号数据，对于驱动组件进行控制，以对于连接分离执行组件进行驱动。

在本发明的示例性实施例中，传感器组件包括电阻应变片及导线。电阻应变片安装在连接分离执行组件中，测量异体同构式对接机构连接分离过程中的拉紧力。

在本发明的示例性实施例中，连接分离执行组件包括依次由内向外套设的固定导向环、耦合环、驱动环。耦合环套设在固定导向环的外周面上，耦合环的下部环壁设置有安装滑销的滑销孔，上部环壁厚度小于下部，耦合环的环壁上沿设置有向外侧凸起的主动卡钩。耦合环的主动卡钩正下方环壁设置有定位槽，用于安装定位电阻应变片，耦合环的定位槽侧边设置有通孔，向下贯穿耦合环的下部环壁，用于导线引出。

在本发明的示例性实施例中，固定导向环下部圆盘设置有扇环形的凹槽，用于放置从耦合环引出的导线。在分离状态下，扇环形的凹槽一端正好与耦合环的导线通孔对齐，扇环形的凹槽远离耦合环的导线通孔的一端设置有扇环形孔，用于导线引出到连接分离执行组件外部。

在本发明的示例性实施例中，耦合环上部环壁沿其周向均布有4个定位槽，耦合环下部环壁沿其周向均布有4个导线通孔，耦合环的4个导线通孔在耦合环的4个定位槽的同一侧边位置且一一对应。固定导向环下部圆盘沿其周向均布有4个扇环形的凹槽和4个扇环形孔，扇环形的凹槽与扇环形孔一一对应。

在本发明的示例性实施例中，驱动环套设在耦合环的外部，驱动环的环壁上设置有近似“L"型的滑销槽孔，驱动环的环壁上部设置有向内凸起的被动卡钩，驱动环的环壁上部设置有导向沟槽。固定导向环位于连接分离执行组件最内侧，固定导向环的环壁上设置有近似“厂”字型滑销槽孔，分离状态时，“L型”滑销槽孔的下部末端与“厂”字型滑销槽孔的下部末端与耦合环的滑销孔三者相互对齐。滑销固定在耦合环的滑销孔内，滑销的内外端分别设置在“厂”字型滑销槽孔内和“L”型滑销槽孔内，用于使耦合环、驱动环同步运动。

在本发明的示例性实施例中，驱动组件包括驱动电机，蜗轮蜗杆；蜗轮与驱动环连接并驱动连接分离执行组件转动。支承组件包括顶盖、底板，支承在顶盖与底板之间的立柱以及套设在驱动环的底部外侧的轴承。驱动组件以及连接分离执行组件设置在顶盖与底板之间。

在本发明的示例性实施例中，反馈控制组件包括惠斯通电桥，信号放大，AD转换，单片机，电机控制，显示模块。惠斯通电桥由等电阻值的应变片和电阻组成，应变片在连接分离执行组件工作时产生应变，惠斯通电桥将应变片由应变产生的阻值变化数据转换为电压信号数据。信号放大包括电压放大器AD623及附属电路，将电压信号数据由毫伏级进行放大。单片机和AD转换为STM32F103C8T6及自带的12位的逐次逼近型的ADC，单片机读取放大后的电压信号数据并进行处理，用于显示和电机控制。电机控制包括L298N及附属电路，根据单片机的控制信号控制电机。显示模块包括OLED屏幕，显示处理后的电压信号数据。

本发明的实施例改进了以往的时序控制方法，通过在机构传力路径上置入力传感器，测量对接过程中的拉紧力，进而以其为控制变量对锁定过程进行控制，降低了对机构的加工与配合精度的要求。同时长期监测所述异体同构式对接机构状态，可根据外界载荷产生的影响及时做出反馈控制，修正对接状态，提高微小模块化卫星之间连接的可靠性。解决了现有技术中存在的多个微小模块化卫星间的异体同构式对接机构加工与配合精度要求较高及可靠性不足的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的整体示意图；

图2为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的核心运动组件示意图；

图3为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的耦合环示意图；

图4为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的固定导向环示意图；

图5为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的驱动环示意图；

图6为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的耦合环安装应变片示意图；

图7为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第一工作状态示意图；

图8为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第二工作状态示意图；

图9为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第三工作状态示意图；

图10为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第四工作状态示意图；

图11为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第五工作状态示意图；

图12为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第六工作状态示意图；

图13为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构分离状态的耦合环与固定导向环示意图；

图14为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构连接状态的耦合环与固定导向环示意图；

图15为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的反馈控制组件原理图。

附图标记：1-连接分离执行组件；2-驱动组件；3-支承组件；4-传感器组件；5-反馈控制组件；101-耦合环；102-固定导向环；103-驱动环；104-滑销；105-定位槽；106-导线通孔；107-扇环形凹槽；108-扇环形孔；109,110-滑销槽孔；401-电阻应变片；402-导线；501-惠斯通电桥；502-信号放大；503-AD转换；504-单片机；505-显示模块；506-电机控制。

具体实施方式

结合附图对本发明实施例进行详细描述。应当理解，讨论这些实施例仅仅是为了使本领域的技术人员能够更好地理解并因此实施本发明，而不是暗示对本发明的范围进行任何限制。在整个说明书中对特征、优点的引用或类似语言并不意味着可以用本公开实现的所有特征和优点都应该是或在本公开的任何单个实施例中。而是，提及特征和优点的语言应被理解为是指结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本公开的至少一个实施例中。此外，在一个或多个实施例中，可以以任何合适的方式来组合本公开的所描述的特征、优点和特性。相关领域的技术人员将认识到，可以在没有特定实施例的一个或多个特定特征或优点的情况下实践本公开。在其他情况下，在某些实施例中可以认识到可能在本公开的所有实施例中不存在的附加特征和优点。

如本文中所使用的，术语“第一”、“第二”等是指不同元件。除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”和“一个”也意图包括复数形式。如本文所使用的，术语“包括”、“具有”和/或“含有”指定存在所述特征、元件和/或组件等，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、元件、组件和/或其组合。术语“基于”应被理解为“至少部分基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应被理解为“至少一个其他实施例”。可以在下文包括其他定义(显式和隐式)。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在以往的设计方案中，对接机构通过时序控制方法控制电机启停，对机构的加工与配合精度要求比较高。同时微小模块化卫星的连接点较多，其相互之间的连接状态无法监测，当受到外界载荷时，对接机构不能做出及时反馈，影响卫星稳定运行。此外，还需要对于异体同构式对接机构的连接状态进行监测并进行电机反馈控制。

本发明的实施例旨在解决现有技术中存在的异体同构式对接机构加工与配合精度要求较高及可靠性不足的问题。目前的应用领域是用在航天领域微小模块化卫星间的对接上。

本发明的实施例中提供给一种异体同构式对接机构，实现了微小模块化卫星之间的对接通用性，其对接子母端采用相同的结构机构设计，任意微小模块化卫星可相互连接。该异体同构式对接机构具有异体同构，连接刚度高，轴向尺寸小，集成度高，卫星模块的多面对接等优点。

如图1-15所示，本实施例提供了一种带预紧力反馈的异体同构式对接机构包括驱动组件2、连接分离执行组件1、传感器组件4、反馈控制组件5及支承组件3。

图1为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的整体示意图。

如图1所示，所述驱动组件2以及所述连接分离执行组件1通过所述支承组件3支承设置；所述驱动组件2包括驱动电机，蜗轮蜗杆。所述蜗轮与所述驱动环103连接并驱动所述连接分离执行组件1转动；所述支承组件3包括顶盖、底板，支承在所述顶盖与底板之间的立柱以及套设在所述驱动环的底部外侧的轴承。所述顶盖上设置有与所述定位插销适配的插销孔；所述插销环套设在所述驱动环的***导向沟槽上，所述插销环内壁设置有定位柱，所述驱动环驱动所述插销环沿轴向移动，所述插销环的上部设置有定位插销。

图2为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的核心运动组件示意图。

如图2所示，所述连接分离执行组件1核心部分(省略了所述插销环及所述驱动环103的***部分)包括滑销104以及依次由内向外套设的固定导向环102、耦合环101、驱动环103。

图3为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的耦合环示意图。

如图3所示，所述耦合环101的主动卡钩正下方环壁设置有定位槽105，用于安装定位所述电阻应变片402，所述耦合环的定位槽105侧边设置有导线通孔106，向下贯穿所述耦合环101的下部环壁，用于所述导线402引出；所述耦合环101沿其周向均布有4个定位槽105，所述4个定位槽105同一侧边有4个导线通孔106。

图4为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的固定导向环示意图。

如图4所示，所述固定导向环102的环壁上设置有近似“厂”字型滑销槽孔。所述固定导向环102的环壁上设置有大致呈“厂”字型的厂字型滑销槽孔。所述厂字型滑销槽孔的横向边并不是完全水平的状态，其是面向厂字型滑销槽孔的倾斜面稍微略带倾斜的形状。

所述耦合环101套设在所述固定导向环102的外周面上，所述耦合环101的环壁上设置有滑销孔，所述耦合环101的环壁上部设置有向外侧凸起的主动卡钩。作为一种优选的结构形式，所述耦合环101包括一体结构的上环和下环，所述上环和下环的内壁平齐，且所述上环的环壁厚度小于所述下环的环壁厚度；也即耦合环的上段为小环、下段为大环的形状；所述主动卡钩设置在所述上环的环壁外沿上，所述滑销孔穿设在所述下环的环壁上。

图5为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的驱动环示意图。

所述驱动环103套设在所述固定导向环102的外部，如图5所示，所述驱动环103的环壁上设置有近似“L"型的滑销槽孔109。所述驱动环103的环壁上设置有大致呈“L”型的L型滑销槽孔109，所述驱动环103的环壁上部设置有向内凸起的被动卡钩。L型滑销槽孔109的竖直边并不是完全呈竖直状态，其优选L型滑销槽孔的竖直边的上端为背离所述L型滑销槽孔的横向边倾斜的形状。如图7所示，在收紧状态也即自由状态时，所述L型滑销槽孔的下部末端与所述厂字型滑销槽孔的下部末端相互靠近且平齐设置，所述L型滑销槽孔的高度与所述厂字型滑销槽孔高度大致一致。

所述滑销104固定设置在所述耦合环101的滑销孔内，且所述滑销104的内端设置在所述固定导向环102的厂字型滑销槽孔内，所述滑销104的外端设置在所述驱动环103的L型滑销槽孔内，所述滑销104的两端在所述厂字型滑销槽孔和所述L型滑销槽孔内同步运动。

图6为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的耦合环安装应变片示意图。

如图6所示(同时参见图13、图14、图15)，所述传感器组件4包括电阻应变片401及导线402，所述电阻应变片401布置在所述耦合环101上，测量所述异体同构式对接机构连接分离过程中的拉紧力；所述反馈控制组件5通过导线402与所述电阻应变片401及所述驱动组件2连接。所述导线402穿过所述耦合环101和所述固定导向环102同时不相互干涉，将测量数据传输到所述反馈控制组件5。

图7为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第一工作状态示意图；图8为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第二工作状态示意图；图9为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第三工作状态示意图；图10为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第四工作状态示意图；图11为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第五工作状态示意图；图12为本发明实施例异体同构连接分离装置的固定导向环、耦合环、驱动环以及滑销的第六工作状态示意图。

如图7所示分离状态时，所述驱动环103的“L型”滑销槽孔的下部末端与所述固定导向环102的“厂”字型滑销槽孔110的下部末端与所述耦合环101的滑销孔三者相互靠***齐；所述滑销104固定在所述耦合环101的滑销孔内，所述滑销104的内外端分别设置在所述“厂”字型滑销槽孔110内和所述“L”型滑销槽孔109内，用于使所述固定导向环102、所述耦合环101、所述驱动环103三者同步运动。

连接分离执行组件1第一工作状态如图7所示：滑销104被L字槽右端和厂字型滑销槽孔110左端卡住，此为初始状态，即卡钩收缩状态。第二工作状态如图8所示：L字槽右移，水平槽段不驱动滑销104，因此滑销104、耦合环101不动，驱动环103独自转动，这一段是为了调整耦合环101与驱动环103的相对相位，为下一步耦合环101伸出准备好通路。第三工作状态如图9所示：驱动环103进一步转动，滑销104开始在两个槽的耦合作用下上移，同时带动耦合环102上的主动卡钩外伸。第四工作状态如图10所示，驱动环103继续转动，滑销104进入L型滑销槽孔109的斜线段，此时滑销104、耦合环101的绕轴速度较第三工作状态小，使得主动卡钩伸出过程中错位避开被动卡钩。第五工作状态如图11所示：为耦合环101外伸至最大位移处。耦合环101运动到最大位移后会反向小幅运动以卡紧，于是有了厂字型滑销槽孔110末端的“横”那一段。“横”并非水平，而是向下倾斜，从而带动滑销104反向向下运动。第六工作状态如图12所示：即为滑销104反向运动最大处，耦合环102主动卡钩与被接卫星上的驱动环103被动卡钩卡紧。其中第一工作状态和第六工作状态均可通过电机抱闸或蜗轮蜗杆自锁性能来锁紧。

此外，插销驱动环固定于驱动环103外侧，驱动环103旋转带动插销驱动环同步转动，插销驱动环外侧开有Z字型导向沟槽，用以引导插销环运动。插销环上有四个插销，分别***顶盖上所开插销孔中，使得插销环仅能沿轴移动。插销环内侧的圆柱***插销驱动环的Z字型导向沟槽中，插销驱动环运动时，其上Z字型导向沟槽迫使圆柱在槽中相对运动，此时插销环上的四个插销沿轴向伸出顶盖表面，并伸入被接卫星的连接分离机构的顶盖上的四个插销孔，限制对接子母端的周向和径向相对运动。

图13为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构分离状态的耦合环与固定导向环示意图。

如图13所示(同时参见图4)，所述耦合环101的底面与所述固定导向环102圆盘的上表面有较小空隙；所述固定导向环102的圆盘设置有扇环形的凹槽107，分离状态时，用于放置所述导线402且所述扇环形的凹槽107一端正好与所述耦合环101的导线通孔106对应，所述扇环形的凹槽107远离所述耦合环的导线通孔106的一端设置有范围较小的扇环形孔108，用于所述导线402引出到所述连接分离执行组件1外部；所述固定导向环102圆盘沿其周向均布有4个扇环形的凹槽107和4个扇环形孔108，所述扇环形的凹槽107与所述扇环形孔108位置一一对应。

所述连接分离执行组件1处于分离状态时，所述异体同构式对接机构拉紧力为零，所述反馈控制组件5读取传感器组件4当前状态，发出控制信号控制所述电机启动，所述连接分离执行组件1转动，所述异体同构式对接机构开始对接。

图14为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构连接状态的耦合环与固定导向环示意图。

如图14所示，当所述连接分离执行组件1处于连接状态时，所述异体同构式对接机构上存在一定的拉紧力，所述反馈控制组件5读取传感器组件4当前状态，发出控制信号控制所述电机停止，所述连接分离执行组件1停止转动，所述异体同构式对接机构对接完成。

连接状态时所述连接分离执行组件1受到外界载荷导致连接松动，所述异体同构式对接机构上的拉紧力减小，所述反馈控制组件5读取传感器组件4当前状态，发出控制信号控制所述电机启动，所述连接分离执行组件1转动，所述异体同构式对接机构修正状态，完成锁紧。

图15为本发明实施例带预紧力反馈的异体同构式对接机构的反馈控制组件原理图。

如图15所示，所述反馈控制组件5包括惠斯通电桥501，信号放大502，AD转换503，单片机504，电机控制506，显示模块505；所述惠斯通电桥501由等电阻值的应变片401(在电路图中由G1表示)和电阻(R1,R3,R4)组成，所述应变片401在所述连接分离执行组件工作1时产生应变，所述惠斯通电桥501将所述应变片401由应变产生的阻值变化数据转换为电压信号数据；所述信号放大502包括电压放大器AD623及附属电路，将所述电压信号数据由毫伏级进行放大；所述单片机504和所述AD转换503为STM32F103C8T6及自带的12位的逐次逼近型的ADC，所述单片机504读取所述放大后的电压信号数据并进行处理，用于显示和电机控制；所述电机控制506包括L298N及附属电路，根据所述单片机504的控制信号控制电机；所述显示模块505包括OLED屏幕，显示所述单片机504处理后的电压信号数据。

最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

本发明的实施例提供一种带预紧力反馈的异体同构式对接机构，包括驱动组件、连接分离执行组件、传感器组件、反馈控制组件及支承组件，所述驱动组件以及所述连接分离执行组件通过所述支承组件支承设置，所述传感器组件布置在所述连接分离执行组件中，所述反馈控制组件通过导线与所述传感器组件及所述驱动组件连接。所述传感器组件为电阻应变片及导线；所述电阻应变片安装在所述连接分离执行组件中；所述导线穿过所述连接分离执行组件；所述连接分离执行组件包括滑销以及依次由内向外套设的固定导向环、耦合环、驱动环、插销环；所述耦合环的主动卡钩正下方环壁设置有定位槽，所述耦合环的定位槽侧边设置有通孔；所述固定导向环下部圆盘设置有扇环形的凹槽，所述扇环形的凹槽远离所述耦合环导线通孔的一端设置有范围较小的扇环形孔；所述反馈控制组件包括惠斯通电桥，信号放大，AD转换，单片机，电机控制，显示模块；所述惠斯通电桥由等电阻值的应变片和电阻组成；所述信号放大包括电压放大器AD623及附属电路；所述单片机和所述AD转换为STM32F103C8T6及自带的12位的逐次逼近型的ADC；所述电机控制包括L298N及附属电路；所述显示模块包括OLED屏幕。

本发明的实施例改进了以往的时序控制方法，通过在机构传力路径上置入力传感器，测量对接过程中的拉紧力，进而以其为控制变量对锁定过程进行控制，降低了对机构的加工与配合精度的要求。同时长期监测所述异体同构式对接机构状态，可根据外界载荷产生的影响及时做出反馈控制，修正对接状态，提高微小模块化卫星之间连接的可靠性。解决了现有技术中存在的多个微小模块化卫星间的异体同构式对接机构加工与配合精度要求较高及可靠性不足的技术问题。

本公开包括本文明确公开的任何新颖特征或特征组合或其任何概括。当结合附图阅读时，鉴于前述描述，对本公开的前述示例性实施例的各种修改和适配对于相关领域的技术人员而言将变得明显。然而，任何和所有修改仍将落入本公开的非限制性和示例性的实施例的范围内。

Claims (8)

1.一种带预紧力反馈的异体同构式对接机构，包括驱动组件(2)、连接分离执行组件(1)、传感器组件(4)、反馈控制组件(5)以及支承组件(3)；

其中，所述驱动组件(2)以及所述连接分离执行组件(1)通过所述支承组件(3)支承设置；所述传感器组件(4)布置在所述连接分离执行组件(1)中，所述反馈控制组件(5)通过导线与所述传感器组件(4)及所述驱动组件(2)连接；

其中，所述传感器组件(4)被配置为测量所述连接分离执行组件(1)产生的应变，并将测量得到的数据转换为电压信号数据，以输出至所述反馈控制组件(5)；

其中，所述反馈控制组件(5)至少基于所述电压信号数据，对于所述驱动组件(2)进行控制，以对于所述连接分离执行组件(1)进行驱动。

2.根据权利要求1所述的带预紧力反馈的异体同构式对接机构，

其中，所述传感器组件(4)包括电阻应变片(401)及导线(402)；

其中，所述电阻应变片(401)安装在所述连接分离执行组件(1)中，测量所述异体同构式对接机构连接分离过程中的拉紧力。

3.根据权利要求2所述的带预紧力反馈的异体同构式对接机构，

其中，所述连接分离执行组件(1)包括依次由内向外套设的固定导向环(102)、耦合环(101)、驱动环(103)；

其中，所述耦合环(101)套设在所述固定导向环(102)的外周面上，所述耦合环(101)的下部环壁设置有安装滑销(104)的滑销孔，上部环壁厚度小于下部，所述耦合环的环壁上沿设置有向外侧凸起的主动卡钩；

其中，所述耦合环(101)的主动卡钩正下方环壁设置有定位槽(105)，用于安装定位所述电阻应变片(401)，所述耦合环(101)的定位槽(105)侧边设置有通孔(106)，向下贯穿所述耦合环(101)的下部环壁，用于所述导线(402)引出。

4.根据权利要求3所述的带预紧力反馈的异体同构式对接机构，

其中，所述固定导向环(102)下部圆盘设置有扇环形的凹槽(107)，用于放置从所述耦合环(101)引出的所述导线(402)；

其中，在分离状态下，所述扇环形的凹槽(107)一端正好与所述耦合环(101)的导线通孔(106)对齐，所述扇环形的凹槽(107)远离所述耦合环(101)的导线通孔(106)的一端设置有扇环形孔(108)，用于所述导线(402)引出到所述连接分离执行组件(1)外部。

5.根据权利要求4所述的带预紧力反馈的异体同构式对接机构，

其中，所述耦合环(101)上部环壁沿其周向均布有4个定位槽(105)，所述耦合环(101)下部环壁沿其周向均布有4个导线通孔(106)，所述耦合环(101)的4个导线通孔(106)在所述耦合环(101)的4个定位槽(105)的同一侧边位置且一一对应；并且

其中，所述固定导向环(102)下部圆盘沿其周向均布有4个扇环形的凹槽(107)和4个扇环形孔(108)，所述扇环形的凹槽(107)与所述扇环形孔(108)一一对应。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的带预紧力反馈的异体同构式对接机构，

其中，所述驱动环(103)套设在所述耦合环(101)的外部，所述驱动环(103)的环壁上设置有近似“L"型的滑销槽孔(109)，所述驱动环(103)的环壁上部设置有向内凸起的被动卡钩，所述驱动环(103)的环壁上部设置有导向沟槽；

其中，所述固定导向环(102)位于所述连接分离执行组件(1)最内侧，所述固定导向环(102)的环壁上设置有近似“厂”字型滑销槽孔(110)，分离状态时，所述“L型”滑销槽孔(109)的下部末端与所述“厂”字型滑销槽孔(110)的下部末端与耦合环(101)的滑销孔三者相互对齐；

其中，所述滑销(104)固定在所述耦合环(101)的滑销孔内，所述滑销(104)的内外端分别设置在所述“厂”字型滑销槽孔(110)内和所述“L”型滑销槽孔(109)内，用于使所述耦合环(101)、所述驱动环(103)同步运动。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的带预紧力反馈的异体同构式对接机构，

其中，所述驱动组件(2)包括驱动电机，蜗轮蜗杆；所述蜗轮与所述驱动环(103)连接并驱动所述连接分离执行组件(1)转动；

其中，所述支承组件(3)包括顶盖、底板，支承在所述顶盖与底板之间的立柱以及套设在所述驱动环(103)的底部外侧的轴承；

其中，所述驱动组件(2)以及所述连接分离执行组件(1)设置在所述顶盖与所述底板之间。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的带预紧力反馈的异体同构式对接机构，

其中，所述反馈控制组件(5)包括惠斯通电桥(501)，信号放大(502)，AD转换(503)，单片机(504)，电机控制(506)，显示模块(505)；

其中，所述惠斯通电桥(501)由等电阻值的应变片(401)和电阻组成，所述应变片(401)在所述连接分离执行组件(1)工作时产生应变，所述惠斯通电桥(501)将所述应变片(401)由应变产生的阻值变化数据转换为电压信号数据；

其中，所述信号放大(502)包括电压放大器AD623及附属电路，将所述电压信号数据由毫伏级进行放大；

其中，所述单片机(504)和所述AD转换(503)为STM32F103C8T6及自带的12位的逐次逼近型的ADC，所述单片机(504)读取放大后的电压信号数据并进行处理，用于显示和电机控制；

其中，所述电机控制(506)包括L298N及附属电路，根据所述单片机(504)的控制信号控制电机；

其中，所述显示模块(505)包括OLED屏幕，显示所述处理后的电压信号数据。

Images