¿Cuáles son los sistemas de unión utilizados para montar manipuladores en naves espaciales?

El Sistema de Manipulador Remoto de la Estación Espacial (SSRMS) es un manipulador teleoperado de siete articulaciones que se utiliza en la Estación Espacial Internacional (ISS). Cada extremo del manipulador está compuesto por un efector de extremo de enganche (LEE) que tiene un doble propósito: agarrar cargas útiles y montar el manipulador en la ISS.

El LEE solo puede conectarse ("sujetar") a puntos especialmente proporcionados en la ISS y cargas útiles ("sujeciones de sujeción"). Los accesorios de garra vienen en varios sabores diferentes. Las cargas útiles simples pueden tener un accesorio de agarre liberable en vuelo (FRGF), el sabor más simple.

Este accesorio de garra proporciona solo una interfaz mecánica para el LEE. El LEE incorpora un carro retráctil giratorio equipado con cables de trampa. Durante una garra, el SSRMS se coloca de modo que el pasador de la garra en el centro del accesorio entre en el LEE. Cuando se ordena una captura, el carro gira para envolver los cables de la trampa alrededor del eje, luego se retrae, tirando de los cables contra la perilla en el extremo del eje para proporcionar tensión para mantener la interfaz apretada. Las tres barras de metal curvas alrededor del eje del garfio brindan alineación rotacional y estabilidad al interactuar con los cortes semicirculares en el anillo exterior del LEE. El objeto blanco y negro en la parte superior del dispositivo de agarre es un objetivo de cámara que se alinea con una cámara en el LEE. Aquí hay un esquema de esta secuencia de agarre, desde aquí. Para basar el manipulador en la ISS, este dispositivo de agarre simple es insuficiente, ya que no proporciona ninguna conexión de alimentación o datos. En este caso, se debe proporcionar un accesorio de garfio de datos de potencia. Si bien es similar al FRGF, proporciona además las cuatro interfaces rectangulares alrededor de la característica circular. Detrás de las puertas de estas interfaces hay provisiones para recibir umbilicales de enganche que pueden extenderse desde el LEE. Estos umbilicales proporcionan una conexión mecánica más fuerte que la interfaz del eje del garfio/alambre de trampa y también contienen conectores que permiten el flujo de energía y datos hacia y desde la interfaz. Puede ver los umbilicales montados alrededor del LEE en esta imagen (que se tomó sin las mantas aislantes).

El PDGF también tiene un "acoplamiento curvilíneo", el círculo de dientes negros cuadrados, que interactúa con el acoplamiento similar en el LEE para proporcionar resistencia adicional a las fuerzas de rotación cuando se sujeta.

Para agarrar un PDGF, la secuencia procede como se describe anteriormente. Además, después de que se ridigiza el carro, los umbilicales se extienden a través de las puertas abatibles en el PDGF, se unen mecánicamente y conectan las líneas de alimentación, datos y video. Luego, la tensión se puede eliminar de los cables de trampa para reducir la tensión en los mecanismos LEE.