(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
宇宙空間で宇宙空間物体１００を操作するシステム１１０であって、前記システムが関節型構造を含み、前記関節型構造が、宇宙空間内で前記関節型構造の展開、前記宇宙空間物体の握持、および前記関節型構造の折り畳みを同様に制御すべく構成された単一のアクチュエータ１１７を含み、システム１１０は、固定支持構造１１１およびねじ付きロッド１１２を含み、前記ねじ付きロッド１１２が、アクチュエータ１１７の出力側に固定された第１終端および前記固定支持構造１１１とのピボット接続を有する第２終端を有し、当該システムは、前記ねじ付きロッドにより誘導されるタップ付き螺旋部１１３と、前記タップ付き螺旋部１１３および前記固定支持構造１１１上の連結部でピボット接続により保持された関節型棒材（１１４、１１５）の組とを更に含み、前記関節型棒材１１５が、握持装置（１１６、３４０）により終端され、少なくとも１つの握持装置（１１６、３４０）が、１つのプレート３４１、少なくとも２つのローラー３４３、および前記ローラー用の関節型支持部３４２を含み、前記握持装置が、前記関節型棒材１１５の作動により前記宇宙空間物体を係止および／または解放するように配置される、ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
当該システムが、格納空間１２０内で折り畳み構成で格納されると共に、２つの部分からなるすなわち打ち上げ機体に残る部分および衛星に残る別の部分からなるペイロードアダプタに固定される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記関節型棒材の組が３つの関節型棒材（１１４、１１５）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記関節型棒材の組が２つの関節型棒材（１１４、１１５）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記関節型棒材の組が少なくとも４つの関節型棒材（１１４、１１５）を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記関節型棒材１１４および１１５が折り畳み構成ではほぼ平行四辺形に配置され、前記関節型棒材１１５がほぼ一定の握持方位を保持すべく握持装置３１０により終端される、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記関節型棒材１１５の１つ以上が湾曲部分を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記宇宙空間物体の位置を決定する少なくとも１つのセンサを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
前記宇宙空間物体との接触および／または接触圧を決定する少なくとも１つのセンサを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記単一のアクチュエータにより制御される第１のステージまたは前記単一のアクチュエータにより制御されるプレートを更に含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１１】
前記宇宙空間物体の握持に関与する、および／または燃料供給パイプの誘導を可能にする、前記第１のステージおよび／または前記関節型構造に関連付けられた第２のステージまたはプレートを更に含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
燃料供給連結部を搭載した第３のステージを更に含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第３のステージが、前記単一のアクチュエータとは独立に駆動される、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載のシステムにより宇宙空間で宇宙空間物体１００を操作する方法であって、
−単一のアクチュエータ１１７を第１の回転方向に回転させることにより関節型構造を展開するステップと、
−前記アクチュエータを第２の回転方向に回転させることにより前記関節型構造を折り畳むことにより前記宇宙空間物体を把持するステップとを含み、
前記関節型構造が、宇宙空間内で前記構造の展開、前記宇宙空間物体の握持、および前記関節型構造の折り畳みを同様に制御すべく構成された単一のアクチュエータ１１７を含む方法。
【請求項１５】
前記第１の回転方向および前記第２の回転方向が同一である、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アクチュエータの回転を、センサから受信した位置のおよび／または前記宇宙空間物体との接触のデータの関数として調整するステップを更に含む、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
コンピュータで実行された場合に、請求項１〜１３のいずれか１項に記載のシステムを制御可能にする命令を含むコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星、特に宇宙空間における人工衛星の輸送の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な衛星操作が宇宙空間において生じる。例えば、老朽衛星を軌道から外し、衛星を新たな軌道へ移動させる一方、他の衛星は燃料輸送または修理を行う場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特定の機体、すなわち衛星輸送専用の機体の設計および実際の製造が最近発達している。現在考えられている公知の解決策は一般に、関節型アームの利用に基づくものである。これらの解決策には多くの短所がある。従来技術による「関節型アーム」は一般に、（なるべく多くの自由度を持たせるべく）関節において多数のアクチュエータを使用しているサーボ制御アームである。各アクチュエータは故障する恐れがあるため、関節型アームの全体的な信頼性に問題を孕んでいる。（例えば打ち上げ時における）アームの格納には大掛かりな積み上げが必要であるが、必ずしも技術的または経済的に現実的でない。この格納方式はまた、故障が一箇所に集中しがちであり、この点は必ずしも受容できるものではない。最後に、関節型アームは駆動が困難であるかまたは少なくとも膨大なプログラミング労力を要する。
【０００４】
宇宙空間において衛星を操作するための特に信頼性が高い、改良された方法および装置に対する喫緊の業界ニーズがある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
宇宙空間で宇宙空間物体を操作するシステムを開示し、本システムは関節型構造を含み、前記関節型構造が、宇宙空間内で前記構造の展開、宇宙空間物体の握持、および前記関節型構造の折り畳みを同様に制御すべく構成された単一のアクチュエータを含むことを特徴とする。
【０００６】
一発展形態において、本操作システムは、固定支持構造およびねじ付きロッドを含み、前記中央のねじ付きロッドは、アクチュエータの出力側に固定された第１終端および固定支持構造とのピボット接続を有する第２終端を有し、本操作システムは、ねじ付きロッドにより誘導されるタップ付き螺旋部と、タップ付き螺旋部および固定支持構造上の連結部でピボット接続により保持された関節型棒材の組とを更に含む。
【０００７】
一発展形態において、本操作システムは、ペイロードアダプタまたはＡＣＵ型の格納空間内で折り畳み構成で格納される。
【０００８】
一発展形態において、関節型棒材の組は３つの関節型棒材を含む。
【０００９】
一発展形態において、関節型棒材の組は２つの関節型棒材を含む。
【００１０】
一発展形態において、関節型棒材の組は少なくとも４つの関節型棒材を含む。
【００１１】
一発展形態において、関節型棒材は折り畳み構成ではほぼ平行四辺形に配置され、関節型棒材はほぼ一定の握持方位を保持すべく握持装置により終端される。
【００１２】
一発展形態において、関節型棒材の１つ以上が湾曲部分を有する。
【００１３】
一発展形態において、関節型棒材は、握持装置により終端される。
【００１４】
一発展形態において、少なくとも１つの握持装置が、１つのプレート、少なくとも２つのローラー、および前記ローラー用の関節型支持部を含む。
【００１５】
一発展形態において、握持装置は、関節型棒材の分離により宇宙空間物体を係止および／または解放するように配置される。
【００１６】
一発展形態において、本システムは、宇宙空間物体の位置を決定する少なくとも１つのセンサを含む。
【００１７】
一発展形態において、本システムは、宇宙空間物体との接触および／または接触圧を決定する少なくとも１つのセンサを含む。
【００１８】
一発展形態において、本システムは更に、当該単一のアクチュエータにより制御される第１のステージまたはプレートを含む。
【００１９】
一発展形態において、本システムは更に、宇宙空間物体の握持に関与する、および／または燃料供給パイプの誘導を可能にする、第１のステージおよび／または関節型構造に関連付けられた第２のステージまたはプレートを含む。
【００２０】
一発展形態において、システムは更に、燃料供給連結部を搭載した第３のステージを含む。
【００２１】
一発展形態において、前記第３のステージは、当該単一のアクチュエータとは独立に駆動される。
【００２２】
宇宙空間で宇宙空間物体を操作する方法を開示し、本方法は、単一のアクチュエータを第１の回転方向に回転させることにより関節型構造を展開するステップと、当該アクチュエータを第２の回転方向に回転させることにより関節型構造を折り畳むことにより宇宙物体を把持するステップとを含み、前記関節型構造が、宇宙空間内で前記構造の展開、宇宙空間物体の握持、および前記関節型構造の折り畳みを同様に制御すべく構成された単一のアクチュエータを含む。
【００２３】
一般に、異なる回転方向（第１の回転方向が第２の回転方向と逆向き）を用いることができる。本発明の特定の実装形態に対応する、本方法の一発展形態において、第１の回転方向および第２の回転方向は同一であってよい。換言すれば、本発明の特定の実施形態によれば、同一の回転方向を用いて当該構造を展開し、且つ宇宙空間物体を把持することも（恐らく前記物体を係止することも）できる。当該特定の実施形態が有利であるのは、特に故障のリスクを減らして操作を連続的に実行できるようになるからである。この変型実施形態は、関節型棒材の特定の構成に依存する。
【００２４】
一発展形態において、本方法は更に、アクチュエータの回転を、センサから受信した位置および／または宇宙空間物体との接触のデータの関数として調整するステップを含む。回転の調整はまた、特に１つ以上のカメラにより支援されたオペレータにより、リモートで実行可能である。回転の調整は、完全手動、完全自動または半自動でおこなうことができる。
【００２５】
コンピュータで実行された場合に、上述のシステムを制御可能にする命令を含むコンピュータプログラムを開示する。
【００２６】
本発明の一態様によれば、単一のアクチュエータによる宇宙空間物体のコンパクトな格納および握持を可能にする展開運動性を備えた機構を含む、宇宙空間における人工衛星を操作するシステムを開示する。
【００２７】
一発展形態において、宇宙空間物体はＡＣＵ（ペイロードアダプタ）型の連結部を含んでいてよい。
【発明の効果】
【００２８】
有利には、本発明による操作システムは一般に、既存のシステムと比較して信頼性が向上している。機械式部品の個数が少ないため、故障のリスクが少なくなる。例えば、対象物体の握持は、実際の展開に使用したものと同一のアクチュエータで実行される。
【００２９】
有利には、本発明による操作システムは経済的である。機械式部品の個数が少ないことはまた、打ち上げ重量および製造コストを減らし、従ってシステム全体のコストを減らす。
【００３０】
有利には、本発明の特定の実施形態により、操作システムのコンパクトな格納が可能になる。特に、連結部円錐体内への格納によりコンパクトな格納モードが可能になる。
【００３１】
また有利には、本発明の一変型形態によれば、把持アームの開口部は、把持または操作対象物体の連結部よりも広くてよい。展開動作は、連結部円錐体の寸法よりも広いかまたは余裕がある。収納動作もまた高い信頼性で実行することができる。
【００３２】
宇宙空間物体の取り付けモードの一変型形態は特に有利であることが分かる。ローラー誘導機構により自動係止が可能になる。把持された物体の解放は分離により実行することができる。衛星の操作機構と連結部との接触面は制限された状態に維持できる（衝突または機械的応力、従って損傷のリスクが相応に減る）。
【００３３】
本発明の異なる態様および利点が、以下の図面を参照しながら、本発明の好適ではあるが非限定的な実装モードの説明を通じて明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】本発明の原理の一つを模式的に示す。
【図１Ｂ】本発明の原理の一つを模式的に示す。
【図２Ａ】特定の実施形態による衛星操作システムの格納の例を示す。
【図２Ｂ】特定の実施形態による衛星操作システムの格納の例を示す。
【図２Ｃ】特定の実施形態による衛星操作システムの格納の例を示す。
【図３Ａ】変型実装形態を示す。
【図３Ｂ】変型実装形態を示す。
【図３Ｃ】変型実装形態を示す。
【図４】宇宙空間物体を係止および解放する主ステップを詳述することによりサブアセンブリの動作を模式的に示す。
【図５Ａ】ロータリーアクチュエータの回転に関する特定の態様を示す。
【図５Ｂ】ロータリーアクチュエータの回転に関する特定の態様を示す。
【図６】本発明の改良型を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の実施形態の記述は全般に宇宙空間、すなわち無重力について行う。しかし、重力は、現在印加されている機械的な力と比較して依然として無視できるため、本明細書に記述する各種の行為または動作あるいは操作は地球上でも観察することができる（例えば宇宙空間物体は浮かないが、何らかの方法で固定される等、本発明の性質に影響しないいくつかの補正対象となる）。
【００３６】
宇宙空間物体は、衛星または衛星の一部（人工または自然の）、一片のスクラップ、ツール、宇宙ステーションの部品または一部、測定器、別の衛星輸送機体、宇宙服または発射台の一部であってもよい。
【００３７】
図１Ａおよび１Ｂに本発明の原理の一つを模式的に示す。図１Ａは断面図、図１Ｂは透視図である。各図は、操作システム１１０を備えた連結部１０１を有する衛星１００を示す。操作システムは、格納空間１２０に（例えば、折り畳まれているか展開されているかまたは格納されて）位置している。
【００３８】
一般に、格納空間１２０は、当該機構の格納に適した任意の種類の筐体、空洞、空間、キャッシュ、シェルター、保護具または環境であってよい。特定の有利な場合において、格納空間は円錐体（または「連結部円錐体」）でありえる。他の実施形態では、格納空間は円筒状または平行六面体の筐体（その他の任意の幾何学的形式）であってよい。格納空間は、剛体であっても、さもなければ変型可能であってもよい。
【００３９】
操作システム１１０は、固定支持構造１１１、ねじ付きロッド１１２、螺旋部１１３、複数の関節型棒材（複数の「アーム」の部品）１１４および１１５、複数の握持付属品または終端部１１６、ロータリーアクチュエータ１１７（例えば電気モーター）、および関節型接合部１１８を含む。
【００４０】
本発明の意味での「アーム」は、駆動または起動手段（アームは関節型棒材、すなわち、一般に固定された接合または関節媒体を介して相互作用する多少剛性を有する棒材を含む）を一切含んでいない。アームまたは棒材の幾何学的構造（すなわち形状）は、個数（２つまたは３つ以上）と同様に極めて可変的である。アームは特定の実施形態では剛体であってよいが、他の実施形態では可撓性の、および／または非剛体のアームを用いることができる。
【００４１】
アクチュエータ１１７は一般にロータリー（例えば、回転モーター）であるが、特定の実施形態ではピストン型の空気および／または線形アクチュエータを用いることができる。一実施形態において、ロータリーアクチュエータは、（例えば）ナットを駆動する回転スクリューを駆動する回転モーターを含んでいてよい。「ローラーネジ」（通称を用いる）の使用が推奨される（前記ネジは、単一のネジおよびローラーナットを含む）。他の実施形態では、標準的なネジおよびナットまたはボールスクリューも用いることができる。また、螺旋部をある方向または別の方向へ変位させるべく線形アクチュエータを用いることも可能である。その場合ネジ−ナット型の接続が滑動接続で代替される。本発明は一般に、螺旋部を垂直方向に駆動可能にする任意の装置を用いることができる。
【００４２】
一実施形態において、固定支持構造１１１は、円錐体をも搭載した輸送機体に固定されている。
【００４３】
固定構造は、一般に剛体であるが、特定の実施形態では弾性体であってよい。これらの構造部品に利用可能な材料にはアルミニウム、チタン、鋼または合金が含まれる（しかしこれらに限定されない）。複合材料もまた利用可能である（例えば、炭素複合材等）。
【００４４】
中央のねじ付きロッド１１２は、アクチュエータ１１７の出力側に固定された終端および固定支持構造とピボット接続された別の終端と、ねじ付きロッドおよび複数のアーム１１４により誘導されるタップ付き螺旋部１１３を有し、当該アームは各々の連結部で当該螺旋部および支持構造に同じく関節接続された関節型棒材１１４および１１５を含んでいてよい。
【００４５】
一実施形態において、当該機構は、３本のアーム（１１４、１１５）を含む。現在の工業的需要および制約（例えば、材料の選択、経済的基準）を前提とすれば、３本のアームを有する機構は（現時点で）重量と握持安定性との間で有利なトレードオフを示すものである。
【００４６】
しかし２本のアームを有する機構も依然としてあり得る（例えば、宇宙空間物体と操作システムとの接触モードが充分な堅牢性および／または信頼性を有している場合）。各アームの寸法が改良（例えば、軽量化）されるものの、機械部品のコストオーバーヘッド、および究極的には重量を代償として、３本より多いアームを有する機構もまた可能である。
【００４７】
握持付属品または終端部１１６は様々な手段を用いることができる。例えば、握持手段は、フック（例えば受動および／またはモーター駆動）、クランプ、握り、付属品（例えば磁気または電磁気）、吸入システム、接着システム等を（これらの組み合わせも含めて）用いることができる。
【００４８】
図２Ａに、特定の実施形態による衛星操作システムの格納例を示す。同図は、衛星操作システムを連結部円錐体１２０内に格納された構成で示す。
【００４９】
一実施形態において、格納空間または連結部円錐体１２０はＡＣＵ（ペイロードアダプタ）型である。打ち上げ時に、各衛星は支持部に固定される。当該支持部は、ペイロードアダプタ（ＡＣＵ、上部アダプタおよび下部アダプタ）と呼ばれる。ＡＣＵは一般に２つの部分、すなわち打ち上げ機体に残る部分および衛星に残る別の部分からなる。特定の実施形態において、単一の部分（すなわち、接続される２つの要素のうち１つは特定の取り付け手段を一切必要としない）が望ましい。打ち上げ機体が大気圏から脱した直後に、先端円錐体が切り離される。飛行の最終フェーズにおいて、ＡＣＵ衛星アセンブリの分離は一般に発火ビードを用いる切断により行われる。
【００５０】
図２Ｂは操作システムを折り畳みまたは格納された構成で示し、一方図２Ｃは同一システムを展開または広げた構成で示す。
【００５１】
図３Ａ、３Ｂおよび３Ｃに、上述の特徴の補完的または代替的な変型実装形態を示す。
【００５２】
図３Ａは、アームが平行四辺形に配置されていて、アームをほぼ一定の向きに保持可能にする握持装置または付属品３１０により終端されている構成を示す。
【００５３】
図３Ｂは、格納円錐体との、またはその内部での衝突を回避しながら、握持開口を最適化する湾曲アーム３３０を含む変型実装形態を示す。
【００５４】
図３Ｃに、目標宇宙空間物体の連結部を「捕獲」または「捕捉」すなわち把持および保持すべく一定の角度間隔で放射状に分布している複数（例えば３つ）のサブアセンブリ３４０を含む変型実装形態を示す。サブアセンブリ３４０は特に、操作対象の宇宙空間物体を「係止」（およびそれぞれ「解放」）できるようにする。
【００５５】
各サブアセンブリ３４０は、プレート３４１、関節型ローラー支持部３４２、および少なくとも２つのローラー３４３を含む。
【００５６】
図４Ａ〜４Ｉに、宇宙空間物体を係止および解放する主ステップを詳述することにより、サブアセンブリの動作を模式的に示す。
【００５７】
ステップ４Ａ〜４Ｅに、本発明による操作システムの変型連結部による宇宙空間物体の係止または捕獲あるいは把持を示す。ステップ４Ａにおいて、本発明による操作システム１１０の宇宙空間物体（１００、４００）の連結部１０１および付属品（１１６、３４０）は互いに向かって近づく（運動は相対的である）。ステップ４Ｂにおいて、衛星の連結部１０１はプレート３４１上で静止する。ステップ４Ｃにおいて、２つの要素（連結部および付属品）は放射状に近づく。衛星連結部は次いで上部ローラーの下に滑り込み、上部ローラーはローラー支持部にピボット回転させる衛星連結部の垂直（または傾斜）部分に沿って移動する。下部ローラーは次いで衛星連結部の底面と接触する。ステップ４Ｄにおいて、下部ローラーは、依然として連結部および付属品の放射状近接の影響下にあって、衛星連結部を持ち上げる間、上部ローラーはこれを垂直に誘導する。ステップ４Ｅにおいて、上部ローラーは、衛星連結部がなす角度で挟まれる。全体が２つの要素の水平方向起動の影響でバランスを保ちながら安定する。
【００５８】
ステップ４Ｆ〜４Ｉに、本発明による操作システムの前記変型連結部による宇宙空間物体の解放または分離または弛緩または放棄または放出を示す。
【００５９】
ステップ４Ｆにおいて、サブアセンブリは放射状に離散するように移動し、宇宙空間物体はもはや「握持されていない」。衛星の連結部は次いで、ローラーにより誘導されて再び落下する。ステップ４Ｇにおいて、衛星４００の連結部はプレート３４１上に静止する。ステップ４Ｈにおいて、サブアセンブリは離散するように移動し続け、衛星連結部を徐々に解放する。ステップ４Ｉにおいて、衛星連結部は完全に解放され、従って衛星は自由に移動することができる。
【００６０】
プログラム（一連の命令）またはソフトウェアを用いて、本発明による操作システムをサーボ制御することができる。特に、当該プログラムは、単一のアクチュエータを（二つの回転方向に）サーボ制御することにより、宇宙空間物体の操作を制御または調整することができる。いくつかの実施形態において、センサ（または「ディテクタ」）を用いて、宇宙空間物体の位置を特定し、接近速度を調整して、宇宙空間物体との１つ以上の接触点を決定すると共に、恐らくは異なる接触点における異なる圧力を測定可能にすることができる。補完的手段（例えばコンピュータ視覚）により、宇宙空間物体の把持をシミュレートし、宇宙空間物体の特定の相対運動（および輸送機体固有の相対的な操作または運動）考慮に入れるかまたは予想することにより、宇宙空間物体の把持を最終的に最適化または調整すべく関節型構造の展開または折り畳み動作を調整または最適化することができる。
【００６１】
図５Ａおよび５Ｂに、ロータリーアクチュエータの回転に関する特定の態様を示す。一般に、相対アクチュエータは二つの回転方向（すなわち反時計回りおよび時計回り）に動作することができる。特定の関節型棒材構成により、全く同一の回転方向を用いて構造を展開すると共に、宇宙空間物体の把持が（および恐らくは前記物体の係止も）可能である。当該構成を図５Ａおよび５Ｂに示す。図５Ａは、ロータリーアクチュエータが方向５００に回転し始めたときの、折り畳まれている構造の展開を示す。棒材５１０により保持されている棒材５２０が展開されて格納空間５３０から分離される。時間的に後の図５Ｂにおいて、アームまたは棒材５２０は棒材５１０により拘束されて未だロータリーアクチュエータ回転方向５００（すなわち「同じ方向」または「同一方向」）にあって、宇宙空間物体（図示せず）を把持すべく締め付けられている。従って、ロータリーアクチュエータが同一の回転方向に回転するだけで所望の操作を実行するには充分である。当該特定且つ有利な構成は、アクチュエータの両方の回転方向を用いる他の種類の構成を阻害しない。
【００６２】
図６に、本発明の改良を示す。
【００６３】
関節型棒材のアーキテクチャは実質的に、宇宙空間物体向けの様々なサービスまたは機能（例えば、電力供給、修理、支援等）を実装するのに有用な内部空間を形成することができる。
【００６４】
特に、燃料供給機能を実装することができる。以下に述べる改良が燃料供給に限定されない点を強調しておく。代替的または追加的に、電気的接続および／またはケーブルを介したデータおよび／または他の各種流体（酸素等）の交換を実現することが可能である。
【００６５】
一実施形態において、且つ本発明の改良によれば、宇宙空間物体を操作するシステムは更に、関節型構造に関連付けられた３つのステージ（６１０、６２０、６３０）またはプレートを含む。当該プレートは中実でも中空でもよい。３つのステージの個数は重要でない。単一の「内部」ステージが追加されてもよい。
【００６６】
関節型棒材の異なる追加的なステージまたは組は、異なる仕方で関連付けることができる。いくつかの実施形態において、関節型棒材の組および／またはステージが接続されている（すなわち、それらのいくつかの運動で互いに依存する）状態で、一方（例えば衛星連結部の握持システム）の運動および／または静止は、他方の運動および／または静止を生起させ得る。正確な幾何学的構成（例えば、可撓性ピボット６１０を介した）は、動的な挙動（遅延効果等）の様々な範囲を許す。
【００６７】
第１のステージ６１０は例えば、単一のアクチュエータから伝達された垂直並進を伝達するために用いることができる。
【００６８】
第２のステージ６２０は（他の態様のうち）、燃料供給パイプまたは継手の宇宙空間における運動の誘導または案内または制約または制限または制御を可能にする（同図に、パイプ６０１が本発明による装置と事実上絡み合う恐れ無しに第２のステージの開口部を通過する様子を示す）。一般に、第２のステージまたはプレートは、１つ以上のパイプを、宇宙空間物体を操作するシステムの外側にある１つ以上のバルブへ誘導すべく適合された誘導手段を含んでいてよい。誘導手段は特に、１つ以上の保護円筒を含んでいてよい。他の誘導手段も可能である。第１のステージおよび第２のステージは一体化されて単一のステージを形成することができる。
【００６９】
第３のステージ６３０により、例えばバルブ６４１と６４２との間の流体接続を設定可能にすることにより、供給パイプと、燃料輸送用の宇宙空間物体または衛星上の合致する連結部との接続を確実に行うことが可能になる。特定の実施形態では極めて特有のステージ３（突起、独立したモーター駆動等による静止）を提供することができる。
【００７０】
本発明の改良による３つのステージの協調的動作の例を動的に図６に示す。ギアモーターの起動中に、接続ロッドおよび可撓性ピボットがステージ２上で機械的荷重を維持する間、ステージ１が持ち上げられる。ステージ１は、ステージ２を起動して宇宙空間物体を把持させる。２つのステージは次いで、充填バルブが固定されたステージ３を押圧する。当該ステージ３は、垂直移動を可能にする平行四辺形の接続ロッドおよび可撓性ピボットのシステムにより誘導される。異なるステージの逐次的移動の結果、バルブは連結部（例えば衛星供給連結部）の方へ誘導される。
【００７１】
より詳細には、特定の実施形態において、可撓性ピボット６１１によりステージ１および２を接続可能にすることができる。有利には、これらの可撓性ピボットによりあらゆる衝突の衝撃を吸収することができる。展開と同じ方向に回転しているギアモーターの動作中に、プレートは、自動静止握持システムにより互いに閉じられて衛星を静止させることができる。
【００７２】
一実施形態において、関節型棒材の各種の組（操作システムおよび供給プレートを搭載したシステム）、すなわちステージ（６１０、６２０、６３０）は、本発明による宇宙空間物体の操作システム用に実装されたものと同じアクチュエータにより展開または折り畳まれる。同じ利点から派生して、当該実施形態は、必要な機械部品が最小個数で済み、従って故障し難い点が有利である。
【００７３】
しかし、別の実施形態では、供給プレート（例えばステージ３）を搭載したシステムは、本発明による操作システム用に実装された単一アクチュエータとは独立したシステムにより駆動することができる。この実装形態により、故障が一箇所に集中する危険性が避けられる。
【００７４】
一実施形態において、展開は、ギアモーター、ネジおよびボールナットまたはローラーナットをも含む単一のアクチュエータにより保証される。ギアモーターは、例えばネジを起動して回転させ、これはステージ１に接続されたナットにより第１のステージ６１０および第２のステージ６２０を垂直並進（図では上方に）させる効果を有している。第２のステージ６２０は、可撓性ピボット６１１を有する棒材のシステムにより第１のステージ６１０に接続委されている状態で、同様に垂直に並進する。第２のステージ６２０の側では、関節型アームを起動（６２１を介して）し、当該関節型アームは自身に固有の運動性によりプレート（例えば３１０）を分離する。
【００７５】
一実施形態において、バルブ６４１および６４２は誘導システム６２９により自動的に位置が合わされる。例えば、特定のステージ３は、バルブが搭載された固定プレートおよび回転プレートを含んでいてよい。次いでバルブの自己位置合わせシステムを回転プレート上に形成することができる。このようなシステムは、カムが衛星連結部上に固定された状態で、カムの上を転がるローラー６３１を用いることができる。従って、開始位置に基づいて、回転プレートは、最大９０°だけピボット回転して位置が合わせられる。一実施形態において、供給パイプまたは管に関して、ループ（図示せず）を緩めることで有利に回転を「吸収する」ことが可能である。特定の実施形態において、ステージ３の回転プレートは、ステージ１が載置される回転連結部を含んでいてよい。
【００７６】
ギアモーターの動作中、現在自身の衛星連結部と位置合わせされたバルブを接続または結合することができる。異なる種類の接続によりこれらの結合を容易にすることができる。
【００７７】
一発展形態において、本発明による操作システムは、例えば宇宙空間物体を「確実に」把持可能にする特定の積み上げ要素を含む。例えば、特別に適合されたステージ３の回転プレートは、ネジに係合可能となって、突起により並進的に静止させられる。ギアモーターの起動時に積み下ろすべく、回転プレート上で前記ネジを「緩める」ことが可能になり、考慮するステージ３の誘導システムは次いで安定な位置に戻って、回転プレートを突起から外すことが可能になる。
【００７８】
本発明は、ハードウェアおよび／またはソフトウェア要素により実装可能である。特に、当該機構をサーボ制御する方法は、関節型構造の展開／折り畳み（すなわち宇宙空間物体の係止／解放）動作を管理または調整する異なるステップを含んでいてよい。コンピュータコード命令が、例えばコンピュータ上に実行された際に、前記動作を実行可能にすることができる。本方法の１つ以上のステップは従って、コンピュータプログラム製品および／またはコンピュータ可読媒体に関連付けられることができる。前記媒体は、電子、磁気、光、または電磁気的媒体であってよい。
【符号の説明】
【００７９】
１、２、３  ステージ
１００  宇宙空間物体
１０１  連結部
１１０  操作システム
１１１  固定支持構造
１１２  ねじ付きロッド
１１３  タップ付き螺旋部
１１４、１１５  関節型棒材
１１６  終端部
１１７  ロータリーアクチュエータ
１１８  節型接合部
１２０  連結部円錐体
３１０  握持装置
３３０  湾曲アーム
３４０  サブアセンブリ
３４１  プレート
３４２  関節型ローラー支持部
３４３  ローラー
４００  宇宙空間物体
５００  ロータリーアクチュエータ回転方向
５１０、５２０  棒材
５３０  格納空間
６０１  パイプ
６１０、６２０、６３０  ステージ
６１１  可撓性ピボット
６２９  誘導システム
６３１  ローラー
６４１、６４２  バルブ
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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