一种不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法技术

本发明专利技术公开了一种不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法，该方法基于重力取向旋转台的微重力环境模拟装置，该装置包括转台支架、电机及减速器、承重平台以及固定于承重平台上含间隙铰的二连杆机构，该旋转台能够实现180度连续转动并自锁，保证试验机构旋转铰能够处于不同重力势之下。本发明专利技术的实验方法对于旋转铰运动副间隙的测量采用基于应变测量技术的应变片间隙测量方法，实现不同重力取向条件下含间隙二连杆机构运动过程中待测轴承质心运动轨迹的获取。在本发明专利技术的重力取向旋转台，还可进行不同重力取向条件下的柔性空间机构的关节柔性、臂杆柔性和振动谱的研究。

Experimental analysis method of centroid motion trajectory with clearance under different gravity orientations

The invention discloses a different orientation under the condition of gravity with clearance joint centroid trajectory analysis method for experiment, the microgravity environment gravity simulation device based on rotary table of the method, the device includes a turntable support, motor and reducer, bearing platform and fixed on the bearing platform with clearance joint two link mechanism, the rotary table can achieve 180 degree continuous rotation and self lock mechanism of rotating hinge can ensure the test in different gravity under. The experimental method of the invention for measuring rotating hinge clearance using strain gauge clearance measurement method of strain measurement technique based on the gap between the two linkage mechanism with moving process to achieve different orientation conditions to obtain gravity measured bearing centroid trajectory. The gravity orientation rotary table of the present invention can also be used to study the joint flexibility, the flexibility of the boom and the vibration spectrum of the flexible spatial mechanism under different gravity orientations.

【技术实现步骤摘要】
一种不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法
本专利技术涉及一种不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法。
技术介绍
随着航天技术的发展，各种空间机构的使用将越来越普遍。任何空间机构在设计、装配和使用过程中，因机构必要的动配合、制造过程中的误差和使用过程的磨损等因素，空间机构铰间间隙是必然存在的。含铰间间隙的空间机构必然会遇到重力及其释放条件下运动行为差异的问题。针对空间机构微重力环境问题，国际上研制出一批空间机构地面模拟试验装置，现有的微重力环境地面模拟试验方法主要包括吊丝配重、气浮和水浮等，这些模拟方法在一定程度上取得了工程应用。但附带的实验装置及测控系统设备庞大且控制复杂，而且因绳索柔性及干涉，致使模拟的运动空间受限。因此设计一种简单的重力取向装置并给出相应的实验方法对于进行不同重力取向条件下的空间机构运动行为差异研究具有重要实际意义。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是提供一种不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法：该方法利用基于重力取向旋转台的微重力环境模拟试验装置以及含间隙旋转铰的二连杆机构，提出一种不同重力取向条件下含间隙铰质心运动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法，其特征在于：包括一用于模拟空间机械臂中存在于转动关节中的运动副间隙的含间隙铰的二连杆机构，一用于模拟含间隙铰的二连杆机构的旋转铰处于不同重力势之下状态的重力取向旋转台；实验分析过程为：利用重力取向旋转台模拟不同的重力取向，测量含间隙铰的二连杆在不同重力取向、不同间隙大小以及不同运行速度下二连杆的旋转铰运动副间隙，将运动副间隙转换为间隙铰质心运动轨迹，并根据测量结果进行间隙铰质心运动轨迹分析。

【技术特征摘要】
1.一种不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法，其特征在于：包括一用于模拟空间机械臂中存在于转动关节中的运动副间隙的含间隙铰的二连杆机构，一用于模拟含间隙铰的二连杆机构的旋转铰处于不同重力势之下状态的重力取向旋转台；实验分析过程为：利用重力取向旋转台模拟不同的重力取向，测量含间隙铰的二连杆在不同重力取向、不同间隙大小以及不同运行速度下二连杆的旋转铰运动副间隙，将运动副间隙转换为间隙铰质心运动轨迹，并根据测量结果进行间隙铰质心运动轨迹分析。2.根据权利要求1所述的不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法，其特征在于：在实验分析过程中，旋转铰运动副间隙的测量方法是应变片间隙测量方法或激光位移传感器间隙测量方法或者上述两种方法的组合；其中应变片间隙测量方法是将含间隙铰的质心位移量转化为应变片的形变量，通过测量应变片的应变量来得出质心位移量变化。3.根据权利要求2所述的不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法，其特征在于：应变片间隙测量方法中，所用的测量机构为两片贴有应变片的黄铜弹片，两片黄铜弹片呈正交位置固定于夹持具上，且弹片的一端始终与待测轴表面保持接触。4.根据权利要求1-3任一项所述的不同重力取向条件下含间隙铰质心运动轨迹实验分析方法，其特征在于：所述重力取向旋转台包括承重平台(2)，固定承重...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘福才，兰会，夏威，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北,13