El mecanismo de acoplamiento es un componente clave para la tecnología de reabastecimiento en órbita. En este documento, se presenta el diseño y análisis de un novedoso mecanismo de acoplamiento flotante para el reabastecimiento basado en el atraque en órbita. En comparación con el atraque y acoplamiento tradicionales, el atraque aquí tiene una alta tasa de éxito y un bajo impacto, lo que se logra extendiendo un subconjunto de acoplamiento en lugar de retirar la nave espacial cliente. Sin embargo, el atraque también presenta dos problemas: desviaciones iniciales entre las dos naves espaciales y una fuerza adicional generada por un tubo de reabastecimiento de aleación dura, que afectan seriamente la operación de acoplamiento. Por lo tanto, el mecanismo de acoplamiento está diseñado para tener capacidades de alineación y disminuir la fuerza adicional tanto como sea posible. Basado en los principios anteriores, introdujimos pasadores de resorte y un tubo de reabastecimiento helicoidal para diseñar un mecanismo de acoplamiento ligero, compacto y simple. Para reducir aún más la fuerza adicional, propusimos un tubo helicoidal elíptico y analizamos sus propiedades mecánicas. Finalmente, se realizaron simulaciones y experimentos para validar el mecanismo propuesto. Los resultados muestran que el mecanismo propuesto con un tubo helicoidal elíptico tiene una alta tolerancia a desalineaciones lineales y angulares y un rendimiento dinámico superior durante el acoplamiento.