An adjustable attitude cable driven space suspension assembly state simulation device, which is an adjustable attitude cable driving mechanism that connects the parts to be assembled and drive the sensing unit through the flexible cable, can be used to simulate the assembly of the product under the condition of zero gravity or low gravity. Its characteristics are composed of support frame, servo unit, flexible cable, drive sensing unit, constant tension unit and line ruler. The driving unit is made up of servo motor, reducer and coupling. A servo unit is composed of a constant tension unit and a driving unit. The constant tension unit provides a constant tension, which is used to completely or partially counteract the gravity of the assembly parts, to simulate the zero gravity or low gravity environment in space, and the driving unit is used to drive and control the motion of the servo unit. The driving sensing unit is composed of a driving unit and a tension pressure sensor, etc. it is used for sensing and adjusting the external force of the assembly parts.
【技术实现步骤摘要】
一种可调姿态的索驱动太空悬浮装配状态模拟装置
本专利技术属于太空装配环境地面模拟
,特别涉及一种可调姿态的索驱动太空悬浮装配状态模拟装置,可用于模拟太空悬浮状态等工况。
技术介绍
随着航天技术的不断发展,人们对太空探索的也越来越多,开发太空资源或未知物质对一个国家而言,有着重要的战略意义和经济利益,因此,前苏联、美国和中国等国家相继在太空建立空间站,用于太空探索或进行空间实验。然而,随着探索太空的不断深入,需要的探索工具也越来越复杂,某些设备的体积或规模也越来越大。如果在地面完成装配再运到空间站或太空,这样不但容易损害产品,也会大大增加火箭的运输难度和成本,甚至不能发射运输。为此,将产品的部件分批运输到空间站或太空,然后再装配成产品是未来空间产品发展的趋势,这样不但可以大大降低火箭的运输难度和成本,同时,也提高了运输的安全性。因此,在地面模拟太空装配的环境,从而研究悬浮状态下空间装配技术是一项亟待解决的关键技术。在地面进行太空环境下的装配验证,一般需要提供零重力或低重力空间环境。因此,针对太空低重力或零重力装配环境的需求,迫切需要提出一种用于模拟悬浮状态下太空装配的实验装置,且在该悬浮状态下,装配部件姿态可以任意调整。研究太空装配装置,还可以促进太空维修技术的发展,该技术可以大大提高太空产品的使用寿命,降低产品的生产成本。现有的零重力或低重力模拟装置,存在如下不足:(1)不能实现对装配部件所受外力进行实时感知;(2)不能对装配部件的姿态进行任意调整。
技术实现思路
为满足太空装配技术发展的需求和克服上述现有技术的缺点,本专利技术的目的在于提供一种可调姿态 ...
【技术保护点】
一种可调姿态的索驱动太空悬浮装配状态模拟装置,其特征在于,包括:支撑框架(4),提供结构支撑;线尺(2),连接装配部件(3),实时测量并反馈其位姿,以便于装配部件(3)的姿态调整;恒拉力单元(6),从上部连接装配部件(3),提供恒定的拉力,主要用于完全或部分抵消装配部件(3)的重力使其达到平衡,以模拟零重力或低重力环境;随动单元(5),位于支撑框架(4)顶部,恒拉力单元(6)安装在随动单元(5)上,并在随动单元(5)上做x或y向平移,以保证恒拉力单元(6)的吊索始终穿过装配部件(3)的质心;驱动感知单元(9),有多个,通过滑轮与柔索(8)连接装配部件(3),根据线尺(2)反馈的位置信息以及装配部件(3)所受外力,实时驱动装配部件(3)姿态的调整。
【技术特征摘要】
1.一种可调姿态的索驱动太空悬浮装配状态模拟装置,其特征在于,包括:支撑框架(4),提供结构支撑;线尺(2),连接装配部件(3),实时测量并反馈其位姿,以便于装配部件(3)的姿态调整;恒拉力单元(6),从上部连接装配部件(3),提供恒定的拉力,主要用于完全或部分抵消装配部件(3)的重力使其达到平衡,以模拟零重力或低重力环境;随动单元(5),位于支撑框架(4)顶部,恒拉力单元(6)安装在随动单元(5)上,并在随动单元(5)上做x或y向平移,以保证恒拉力单元(6)的吊索始终穿过装配部件(3)的质心;驱动感知单元(9),有多个,通过滑轮与柔索(8)连接装配部件(3),根据线尺(2)反馈的位置信息以及装配部件(3)所受外力,实时驱动装配部件(3)姿态的调整。2.根据权利要求1所述可调姿态的索驱动太空悬浮装配状态模拟装置,其特征在于,所述支撑框架(4)为立方体框架,下方有用于其调平和高度调整的底座(1)。3.根据权利要求1所述可调姿态的索驱动太空悬浮装配状态模拟装置,其特征在于,所述线尺(2)布置在支撑框架(4)底部,沿装配部件(3)中轴线对称设置。4.根据权利要求1所述可调姿态的索驱动太空悬浮装配状态模拟装置,其特征在于,所述恒拉力单元(6)包括支撑底座(19),支撑底座(19)上有滑动导轨(17),滑动导轨(17)上有滑动底座(23)和螺杆(16),弹簧装置(22)的一端通过与滑动导轨(17)垂直的转轴连接在滑动底座(23)上,另一端通过绳索经过定滑轮c(21)与支撑摇杆(20)上的固定销钉相连,,摇柄(24)和螺杆(16)配合实现滑动底座(23)在滑动导轨(17)上的滑动,驱动单元(18)是恒拉力单元(6)的驱动部分,通过柔索为装配部件(3)提供恒定的拉力,并能够大行程驱动装配部件(3)运动,支撑摇杆(20)通过摆动改变自身与支撑底座(19)的水平夹角,进而改变定滑轮a(21)的高度,以保证装配部件(3)和弹簧装置(22)的系统势能保持不变。定滑轮a(21)和b(21)是相同的定滑轮,是为了保证绳索与支撑摇杆(20...
【专利技术属性】
技术研发人员:唐晓强,崔志伟,季益中,刘小光,侯森浩,孙海宁,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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