随着人类对太空探索的脚步一步步深入,对于太阳系甚至于太阳系之外的深空探测有了更多的需求,目前的航天器只能局限于近地轨道绕地球飞行,并且这些航天器多数是一次性的,不能进行升级和提供能源,使用寿命有限。随着人类科技的迅速发展,新型材料的研制以及高性能CPU等电子元器件功能的提升,使得几年前发射的航天器可能会满足不了当前的需求。为了使已经发射升空并在轨的航天器延长使用寿命或者进行软件升级和供能等目的,提出了小型航天器在轨对接的任务,通过地面发射的小型供能卫星对在轨卫星进行升级和维护,一般对接时供能卫星先接近在轨卫星,在轨卫星使用捕获机械臂对供能卫星进行捕获,捕获成功后将其放置到预定的位置上,接着连接二者的机械、电气、液体等接口,对在轨卫星进行维护等任务。本课题是在供能卫星第一次被捕获后,被送到在轨卫星的预定位置,由对接接口上的捕获机械手爪在其包络空间内对供能卫星进行二次捕获,捕获后二者对接,同时电气接口和气/液接口连接,对在轨卫星进行维护升级。本课题设计了一种全新的集成了机械接口、流体接口、电气接口的空间一体化对接机构,使用三维设计软件对整个接口的模型进行了构建,之后通过有限元分析软件进行了分析,将结果进行了对比,最后加工了样机,并对样机进行了相关实验,对设计的结果进行了反向验证,保证了设计的可靠性。