JPH08230800A - 宇宙構造体の保持解放装置 - Google Patents
宇宙構造体の保持解放装置Info
- Publication number
- JPH08230800A JPH08230800A JP7033798A JP3379895A JPH08230800A JP H08230800 A JPH08230800 A JP H08230800A JP 7033798 A JP7033798 A JP 7033798A JP 3379895 A JP3379895 A JP 3379895A JP H08230800 A JPH08230800 A JP H08230800A
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- releasing
- space structure
- manipulator arm
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/64—Systems for coupling or separating cosmonautic vehicles or parts thereof, e.g. docking arrangements
- B64G1/645—Separators
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、宇宙構造体の信頼性の高い確実な
保持解放を実現し得るようにすることにある。 【構成】マニピュレータアーム１０に対して球面軸受１
４及び連結部材１５を介して支持棒１３の両端部を回転
自由度を持つ自在状に結合して、この支持棒１３の中間
部に球面軸受１６を介して保持部材１７を回転自由度を
持つ自在状に設け、この保持部材１７を保持解放機構１
２ａの把持部１２ｄを用いて解放自在に保持するように
構成し、所期の目的を達成したものである。
保持解放を実現し得るようにすることにある。 【構成】マニピュレータアーム１０に対して球面軸受１
４及び連結部材１５を介して支持棒１３の両端部を回転
自由度を持つ自在状に結合して、この支持棒１３の中間
部に球面軸受１６を介して保持部材１７を回転自由度を
持つ自在状に設け、この保持部材１７を保持解放機構１
２ａの把持部１２ｄを用いて解放自在に保持するように
構成し、所期の目的を達成したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば宇宙空間に構
築されるマニピュレータアーム等の宇宙構造体を衛星構
体等の支持体に解放自在に保持するのに用いる宇宙構造
体の保持解放装置に関する。
築されるマニピュレータアーム等の宇宙構造体を衛星構
体等の支持体に解放自在に保持するのに用いる宇宙構造
体の保持解放装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】宇宙開発の分野においては、宇宙空間に
人間が滞在可能な宇宙ステーション等の構造物を構築す
る構想がある。この宇宙ステーション等の構造物を宇宙
空間に構築する場合、その作業環境が地上と異なり、極
限環境を有することで、各種の作業をマニピュレータア
ームを用いて遠隔的に行うことが考えられている。この
ようなマニピュレータアームとしては、アームブームを
関節で連結した複数の自由度を持つものが有利であると
されている。
人間が滞在可能な宇宙ステーション等の構造物を構築す
る構想がある。この宇宙ステーション等の構造物を宇宙
空間に構築する場合、その作業環境が地上と異なり、極
限環境を有することで、各種の作業をマニピュレータア
ームを用いて遠隔的に行うことが考えられている。この
ようなマニピュレータアームとしては、アームブームを
関節で連結した複数の自由度を持つものが有利であると
されている。
【０００３】このようなマニピュレータアームは、宇宙
作業機等の構体の外部に配設して、地上において、折畳
んだ状態で保持解放機構を用いて構体の外部に位置決め
保持されて、宇宙空間に輸送され、宇宙空間に到達した
状態で、保持解放機構による保持が解放されて、運用可
能に構築される。
作業機等の構体の外部に配設して、地上において、折畳
んだ状態で保持解放機構を用いて構体の外部に位置決め
保持されて、宇宙空間に輸送され、宇宙空間に到達した
状態で、保持解放機構による保持が解放されて、運用可
能に構築される。
【０００４】ところで、このようなマニピュレータアー
ムは、構築する宇宙空間が周知のように真空環境であ
り、その設置される構体内が人間の滞在を許容するよう
に１気圧に保たれることで、宇宙空間に到達した状態で
は、構体が膨脹して、その膨脹に伴う変形荷重が保持解
放機構と、その被保持部との間に加わる。これによる
と、マニピュレータアームを構体に解放自在に保持する
ための保持解放装置にあっては、宇宙空間への輸送時
に、マニピュレータアームの確実な位置決め保持を実現
すると、宇宙空間に到達した状態において、変形荷重に
より、マニピュレータの解放動作が困難となる虞れを有
する。
ムは、構築する宇宙空間が周知のように真空環境であ
り、その設置される構体内が人間の滞在を許容するよう
に１気圧に保たれることで、宇宙空間に到達した状態で
は、構体が膨脹して、その膨脹に伴う変形荷重が保持解
放機構と、その被保持部との間に加わる。これによる
と、マニピュレータアームを構体に解放自在に保持する
ための保持解放装置にあっては、宇宙空間への輸送時
に、マニピュレータアームの確実な位置決め保持を実現
すると、宇宙空間に到達した状態において、変形荷重に
より、マニピュレータの解放動作が困難となる虞れを有
する。
【０００５】このため、上記保持解放装置にあっては、
宇宙空間への輸送時にはマニピュレータアームの確実な
位置決め保持を実現し、宇宙空間に到達した状態では、
構体側の膨脹に伴う変形荷重の影響を受けることなく、
高精度な解放動作を実現することが要求されることで、
その製作設計を含む取扱が非常に面倒であるという問題
を有する。
宇宙空間への輸送時にはマニピュレータアームの確実な
位置決め保持を実現し、宇宙空間に到達した状態では、
構体側の膨脹に伴う変形荷重の影響を受けることなく、
高精度な解放動作を実現することが要求されることで、
その製作設計を含む取扱が非常に面倒であるという問題
を有する。
【０００６】係る事情は、マニピュレータアームの保持
解放装置に限ることなく、宇宙航行体に搭載されて宇宙
空間に晒されるアンテナ装置等の各種の宇宙構造体の保
持解放においても、同様である。
解放装置に限ることなく、宇宙航行体に搭載されて宇宙
空間に晒されるアンテナ装置等の各種の宇宙構造体の保
持解放においても、同様である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来の保持解放装置では、変形荷重が付与されると、宇宙
構造体の解放動作が困難となる虞れを有する。この発明
は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にし
て、信頼性の高い確実な保持解放を実現し得るようにし
た宇宙構造体の保持解放装置を提供とすることを目的と
する。
来の保持解放装置では、変形荷重が付与されると、宇宙
構造体の解放動作が困難となる虞れを有する。この発明
は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成簡易にし
て、信頼性の高い確実な保持解放を実現し得るようにし
た宇宙構造体の保持解放装置を提供とすることを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、支持体に配
設される宇宙構造体と、中間部に自在状に設けられる第
１の保持部を有し、この第１の保持部を挟んだ両端部に
少なくとも軸回りに回転自在に設けられた前記宇宙構造
体に支持される第２の保持部を有した支持棒と、この支
持棒の前記第１の保持部を解放自在に保持して、前記宇
宙構造体を支持体に位置決め保持する保持解放機構とを
備えて宇宙構造体の保持解放装置を構成したものであ
る。
設される宇宙構造体と、中間部に自在状に設けられる第
１の保持部を有し、この第１の保持部を挟んだ両端部に
少なくとも軸回りに回転自在に設けられた前記宇宙構造
体に支持される第２の保持部を有した支持棒と、この支
持棒の前記第１の保持部を解放自在に保持して、前記宇
宙構造体を支持体に位置決め保持する保持解放機構とを
備えて宇宙構造体の保持解放装置を構成したものであ
る。
【０００９】
【作用】上記構成によれば、保持解放機構は、支持棒に
対して第１の保持部を介して回転自由度を持つ自在状に
結合されると共に、該支持棒の第２の保持部を介して軸
方向に並進自由度を持って宇宙航行体を保持位置決めす
る。これにより、支持体と宇宙構造体間に変形荷重が付
与されても、この変形荷重が第１及び第２の保持部の結
合箇所の持つ自由度により吸収され、該変形荷重の付与
された状態においての安定した保持解放動作が可能とな
る。
対して第１の保持部を介して回転自由度を持つ自在状に
結合されると共に、該支持棒の第２の保持部を介して軸
方向に並進自由度を持って宇宙航行体を保持位置決めす
る。これにより、支持体と宇宙構造体間に変形荷重が付
与されても、この変形荷重が第１及び第２の保持部の結
合箇所の持つ自由度により吸収され、該変形荷重の付与
された状態においての安定した保持解放動作が可能とな
る。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例について、図面を参
照して詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例に
係る宇宙構造体の保持解放装置を示すもので、マニピュ
レータアーム１０は、支持体、例えば宇宙機作業機の構
体１１に運用自在に配設される。マニピュレータアーム
１０は、構体１１に対して折畳み収容された状態で、こ
の発明の特徴とする複数の保持解放機構部１２を介して
位置決め保持されて、宇宙空間に輸送され、宇宙空間に
到達した状態で保持解放機構部１２を動作制御して運用
可能に解放される。
照して詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例に
係る宇宙構造体の保持解放装置を示すもので、マニピュ
レータアーム１０は、支持体、例えば宇宙機作業機の構
体１１に運用自在に配設される。マニピュレータアーム
１０は、構体１１に対して折畳み収容された状態で、こ
の発明の特徴とする複数の保持解放機構部１２を介して
位置決め保持されて、宇宙空間に輸送され、宇宙空間に
到達した状態で保持解放機構部１２を動作制御して運用
可能に解放される。
【００１１】保持解放機構部１２は、略同様に図２に示
すように、支持台１２ａが構体１１上に立設され、この
支持台１２ａの先端部には、保持解放機構１２ｂが配設
される。この保持解放機構１２ｂは、図３に示すように
リンク部材１２ｃがリンク結合され、その先端部に把持
部１２ｄが保持解放自在に設けられる。そして、この保
持解放機構１２ｂの基部は、ボール機構１２ｅに結合さ
れる。このボール機構１２ｅには、駆動部１２ｆが駆動
力伝達可能に結合され、この駆動部１２を介して駆動力
が伝達されると、保持解放機構１２ｂを駆動して把持部
１２ｄを動作制御し、マニピュレータアーム１０の保持
解放を実行する。
すように、支持台１２ａが構体１１上に立設され、この
支持台１２ａの先端部には、保持解放機構１２ｂが配設
される。この保持解放機構１２ｂは、図３に示すように
リンク部材１２ｃがリンク結合され、その先端部に把持
部１２ｄが保持解放自在に設けられる。そして、この保
持解放機構１２ｂの基部は、ボール機構１２ｅに結合さ
れる。このボール機構１２ｅには、駆動部１２ｆが駆動
力伝達可能に結合され、この駆動部１２を介して駆動力
が伝達されると、保持解放機構１２ｂを駆動して把持部
１２ｄを動作制御し、マニピュレータアーム１０の保持
解放を実行する。
【００１２】一方、被保持側のマニピュレータアーム１
０には、トラニオンと称する複数の支持棒１３が上記保
持解放機構部１２に対応してそれぞれ設けられる。この
支持棒１３には、略同様に図４に示すように、その両端
部に球面軸受１４の内輪が嵌着され、この球面軸受１４
の外輪には、連結部材１５の一端が取付けられる。そし
て、この連結部材１５の他端には、上記マニピュレータ
アーム１０に取付けられる（図２参照）。
０には、トラニオンと称する複数の支持棒１３が上記保
持解放機構部１２に対応してそれぞれ設けられる。この
支持棒１３には、略同様に図４に示すように、その両端
部に球面軸受１４の内輪が嵌着され、この球面軸受１４
の外輪には、連結部材１５の一端が取付けられる。そし
て、この連結部材１５の他端には、上記マニピュレータ
アーム１０に取付けられる（図２参照）。
【００１３】また、支持棒１３の中間部には、球面軸受
１６の内輪が嵌着され、この球面軸受１６の周囲部に
は、保持部材１７が上記保持解放機構部１２の把持部１
２ｄに対応して設けられる。
１６の内輪が嵌着され、この球面軸受１６の周囲部に
は、保持部材１７が上記保持解放機構部１２の把持部１
２ｄに対応して設けられる。
【００１４】上記球面軸受１４，１６は、支持棒１３に
対して、いわゆる回転自由度を持たせて自在状に結合さ
れ、マニピュレータアーム１０との境界条件を回転フリ
ー状態に保って、相互間の変形荷重の移動を防止する。
対して、いわゆる回転自由度を持たせて自在状に結合さ
れ、マニピュレータアーム１０との境界条件を回転フリ
ー状態に保って、相互間の変形荷重の移動を防止する。
【００１５】上記構成において、マニピュレータアーム
１０は、構体１１上に折畳み収容されると、その支持棒
１３に球面軸受１６を介して回転フリー状態に取付けら
れる保持部材１７に対して保持解放機構部１２の保持解
放機構１２ｂの把持部１２ｄに対向される（図３（ｂ）
参照）。このマニピュレータアーム１０の折畳み状態に
おいて、保持解放機構部１２は、図示しない制御部を介
して駆動部１２ｆが駆動されると、その駆動力がボール
機構１２ｅに伝達され、これに伴って、保持解放機構１
２ｂが駆動されて、その把持部１２ｄが回動され、上記
支持棒１３の保持部材１７を保持する（図３（ａ）参
照）。
１０は、構体１１上に折畳み収容されると、その支持棒
１３に球面軸受１６を介して回転フリー状態に取付けら
れる保持部材１７に対して保持解放機構部１２の保持解
放機構１２ｂの把持部１２ｄに対向される（図３（ｂ）
参照）。このマニピュレータアーム１０の折畳み状態に
おいて、保持解放機構部１２は、図示しない制御部を介
して駆動部１２ｆが駆動されると、その駆動力がボール
機構１２ｅに伝達され、これに伴って、保持解放機構１
２ｂが駆動されて、その把持部１２ｄが回動され、上記
支持棒１３の保持部材１７を保持する（図３（ａ）参
照）。
【００１６】ここで、マニピュレータアーム１０は、球
面軸受１４，１６を介して構体１１と回転フリーに結合
された状態で保持され、この保持状態で宇宙空間に輸送
される。そして、宇宙空間に到達して、構体１１内の気
圧と外部の真空環境との気圧差等により、例えば構体１
１が膨脹して、その保持境界に変形荷重が付与される
と、この変形荷重に含まれる回転荷重及び並進荷重が球
面軸受１４，１６により吸収され、支持棒１３の保持部
材１７を保持する保持解放機構１２ａの把持部１２ｄ
は、初期の保持状態が保たれる。
面軸受１４，１６を介して構体１１と回転フリーに結合
された状態で保持され、この保持状態で宇宙空間に輸送
される。そして、宇宙空間に到達して、構体１１内の気
圧と外部の真空環境との気圧差等により、例えば構体１
１が膨脹して、その保持境界に変形荷重が付与される
と、この変形荷重に含まれる回転荷重及び並進荷重が球
面軸受１４，１６により吸収され、支持棒１３の保持部
材１７を保持する保持解放機構１２ａの把持部１２ｄ
は、初期の保持状態が保たれる。
【００１７】この保持状態において、駆動部１２ｆが反
転駆動されると、ボール機構１２ｅが反転され、これに
伴って、保持解放機構１２ｂが反転されて、その把持部
１２ｄが解放方向に回動され、支持棒１３の保持部材１
７を解放する（図３（ｂ）参照）。ここで、マニピュレ
ータアーム１０は、例えば構体１１内からの遠隔操作に
よる運用が可能に解放される。
転駆動されると、ボール機構１２ｅが反転され、これに
伴って、保持解放機構１２ｂが反転されて、その把持部
１２ｄが解放方向に回動され、支持棒１３の保持部材１
７を解放する（図３（ｂ）参照）。ここで、マニピュレ
ータアーム１０は、例えば構体１１内からの遠隔操作に
よる運用が可能に解放される。
【００１８】このように、上記宇宙構造体の保持解放装
置は、マニピュレータアーム１０に対して球面軸受１４
及び連結部材１５を介して支持棒１３の両端部を回転自
由度を持つ自在状に結合して、この支持棒１３の中間部
に球面軸受１６を介して保持部材１７を回転自由度を持
つ自在状に設け、この保持部材１７を保持解放機構１２
ｂの把持部１２ｄを用いて解放自在に保持するように構
成した。
置は、マニピュレータアーム１０に対して球面軸受１４
及び連結部材１５を介して支持棒１３の両端部を回転自
由度を持つ自在状に結合して、この支持棒１３の中間部
に球面軸受１６を介して保持部材１７を回転自由度を持
つ自在状に設け、この保持部材１７を保持解放機構１２
ｂの把持部１２ｄを用いて解放自在に保持するように構
成した。
【００１９】これによれば、保持状態において、マニピ
ュレータアーム１０と保持解放機構１２ｂとの境界条件
が支持棒１３及び球面軸受１４，１６を介して回転フリ
ー状態に保たれていることにより、気圧差等により、構
体が膨脹等、変形した場合、その変形に伴って、保持境
界に発生する回転荷重及び並進荷重等の変形荷重が効果
的に防止され、以後の安定した保持解放動作が実現され
る。この結果、宇宙空間に構築するマニピュレータアー
ム１０の位置決め保持を行う保持解放機構部１２の製作
設計を含む取扱性の簡略化が図れる。
ュレータアーム１０と保持解放機構１２ｂとの境界条件
が支持棒１３及び球面軸受１４，１６を介して回転フリ
ー状態に保たれていることにより、気圧差等により、構
体が膨脹等、変形した場合、その変形に伴って、保持境
界に発生する回転荷重及び並進荷重等の変形荷重が効果
的に防止され、以後の安定した保持解放動作が実現され
る。この結果、宇宙空間に構築するマニピュレータアー
ム１０の位置決め保持を行う保持解放機構部１２の製作
設計を含む取扱性の簡略化が図れる。
【００２０】なお、上記実施例では、支持棒１３の両端
部を球面軸受１４を用いて回転自由度を有する自在状に
結合するように構成した場合で説明したが、これに限る
ことなく、例えば周知のラジアル軸受を用いて軸回りに
回転自在に支持棒１３と結合するように構成しても、略
同様の効果が期待される。
部を球面軸受１４を用いて回転自由度を有する自在状に
結合するように構成した場合で説明したが、これに限る
ことなく、例えば周知のラジアル軸受を用いて軸回りに
回転自在に支持棒１３と結合するように構成しても、略
同様の効果が期待される。
【００２１】また、上記実施例では、宇宙構造体とし
て、マニピュレータアーム１０に適用した場合で説明し
たが、これに限ることなく、宇宙空間に構築されるアン
テナ装置等の各種の宇宙構造体の保持解放にも適用可能
である。よって、この発明は、上記実施例に限ることな
く、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変形を実施し得ることは勿論のことである。
て、マニピュレータアーム１０に適用した場合で説明し
たが、これに限ることなく、宇宙空間に構築されるアン
テナ装置等の各種の宇宙構造体の保持解放にも適用可能
である。よって、この発明は、上記実施例に限ることな
く、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変形を実施し得ることは勿論のことである。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、構成簡易にして、信頼性の高い確実な保持解放を実
現し得るようにした宇宙構造体の保持解放装置を提供す
ることができる。
ば、構成簡易にして、信頼性の高い確実な保持解放を実
現し得るようにした宇宙構造体の保持解放装置を提供す
ることができる。
【図１】この発明の一実施例に係る宇宙航行体の保持解
放装置の適用状態を示した図。
放装置の適用状態を示した図。
【図２】図１の保持解放機構部を取出して示した図。
【図３】保持解放状態を示した図。
【図４】図３の要部詳細を示した図。
１０…マニピュレータアーム。 １１…構体。 １２…保持解放機構部。 １２ａ…支持台。 １２ｂ…保持解放機構。 １２ｃ…リンク部材。 １２ｄ…把持部。 １２ｅ…ボール機構。 １２ｆ…駆動部。 １３…支持棒。 １４，１６…球面軸受。 １７…保持部材。
Claims (3)
- 【請求項１】 支持体に配設される宇宙構造体と、 中間部に自在状に設けられる第１の保持部を有し、この
第１の保持部を挟んだ両端部に少なくとも軸回りに回転
自在に設けられた前記宇宙構造体に支持される第２の保
持部を有した支持棒と、 この支持棒の前記第１の保持部を解放自在に保持して、
前記宇宙構造体を支持体に位置決め保持する保持解放機
構とを具備した宇宙構造体の保持解放装置。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の支持部は、球面軸受
で形成されることを特徴とする請求項１記載の宇宙構造
体の保持解放装置。 - 【請求項３】 前記第１の支持部は、球面軸受で形成さ
れ、前記第２の支持部は、ラジアル軸受で形成されるこ
とを特徴とする宇宙構造体の保持解放装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7033798A JPH08230800A (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 宇宙構造体の保持解放装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7033798A JPH08230800A (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 宇宙構造体の保持解放装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08230800A true JPH08230800A (ja) | 1996-09-10 |
Family
ID=12396501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7033798A Pending JPH08230800A (ja) | 1995-02-22 | 1995-02-22 | 宇宙構造体の保持解放装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08230800A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016084130A (ja) * | 2014-10-24 | 2016-05-19 | タレス | 宇宙空間における衛星の操作 |
-
1995
- 1995-02-22 JP JP7033798A patent/JPH08230800A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016084130A (ja) * | 2014-10-24 | 2016-05-19 | タレス | 宇宙空間における衛星の操作 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031105 |