一种多级耦合式重力补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种多级耦合式重力补偿装置，包括由上至下依次设置的负载平台、重力补偿单元和支撑单元；所述重力补偿单元包括音圈电机、第一气缸及至少两个第二气缸，其中音圈电机为直线型音圈电机，第一气缸及第二气缸分别为气悬浮无摩擦气缸，且第一气缸直径大于第二气缸直径，第一气缸、第二气缸及音圈电机分别和支撑单元固定连接，所述第一气缸、第二气缸及音圈电机移动端竖直向上且分别和负载平台固接。本实用新型专利技术所述的一种多级耦合式重力补偿装置中，利用小截面气缸快速响应，利用大截面气缸实现系统位置精度的精准调整，最后通过音圈电机修正整个系统的运动位置偏差；通过“粗、精、微”三级耦合驱动实现装置的精准快速响应。

A multistage coupling gravity compensation device

The utility model provides a multistage coupling gravity compensation device, which comprises a load platform, a gravity compensation unit and a support unit arranged sequentially from top to bottom. The gravity compensation unit comprises a voice coil motor, a first cylinder and at least two second cylinders, wherein the voice coil motor is a linear voice coil motor, a first cylinder and a supporting unit. The first cylinder, the second cylinder and the voice coil motor are fixedly connected with the supporting unit respectively, and the moving ends of the first cylinder, the second cylinder and the voice coil motor are vertically connected with the load platform respectively. In the multi-stage coupling gravity compensation device described in the utility model, the small section cylinder is used for quick response, the large section cylinder is used for precise adjustment of the position accuracy of the system, and the motion position deviation of the whole system is corrected by the voice coil motor, and the device is precise by the three-stage coupling drive of \coarse, fine and micro\. Quasi fast response.

【技术实现步骤摘要】
一种多级耦合式重力补偿装置
本技术属于航天运动模拟
，尤其是涉及一种多级耦合式重力补偿装置。
技术介绍
空间机构多自由度微重力模拟实验是在地球重力加速度条件下，给卫星等空间机构提供空间微重力环境，模拟其空间动力学环境的实验。实验的主要目的是在地面上完成对其新型有效载荷和控制能力的验证和测试。根据实现目的，实验系统应在空间机构运动时消除地球重力加速度影响，同时不引入其他外力，以实时的模拟空间微重力环境。根据航天技术发展需求，各种重力模拟实验装置应运而生，现有重力模拟实验装置大都采用单气缸给予重力补偿，其存在以下缺点：(1)静态力补偿精度低。静态力补偿精度相对执行器的力输出占比较大，姿态控制精度低；(2)动态定位精度低。竖直自由度位置定位精度为较差，不能满足未来高精度相对位姿测试类运动试验的精度要求；(3)相对高速失真。姿控发动机恒力输出过程中，速度超过某个阈值以后系统速度出现非线性特性，环境模拟效果失真。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种多级耦合式重力补偿装置，以解决模拟平台系统响应速度慢、响应精度不足、模拟效果不良的缺陷。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种多级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级耦合式重力补偿装置，其特征在于：包括由上至下依次设置的负载平台(14)、重力补偿单元和支撑单元；所述重力补偿单元包括音圈电机(1)、第一气缸(2)及至少两个第二气缸(3)，其中音圈电机(1)为直线型音圈电机，第一气缸(2)及第二气缸(3)分别为气悬浮无摩擦气缸，且第一气缸(2)直径大于第二气缸(3)直径，第一气缸(2)、第二气缸(3)及音圈电机(1)分别和支撑单元固定连接，所述第一气缸(2)、第二气缸(3)及音圈电机(1)移动端竖直向上且分别和负载平台(14)固接；所述支撑单元底部设有气足(9)。

【技术特征摘要】
1.一种多级耦合式重力补偿装置，其特征在于：包括由上至下依次设置的负载平台(14)、重力补偿单元和支撑单元；所述重力补偿单元包括音圈电机(1)、第一气缸(2)及至少两个第二气缸(3)，其中音圈电机(1)为直线型音圈电机，第一气缸(2)及第二气缸(3)分别为气悬浮无摩擦气缸，且第一气缸(2)直径大于第二气缸(3)直径，第一气缸(2)、第二气缸(3)及音圈电机(1)分别和支撑单元固定连接，所述第一气缸(2)、第二气缸(3)及音圈电机(1)移动端竖直向上且分别和负载平台(14)固接；所述支撑单元底部设有气足(9)。2.根据权利要求1所述的一种多级耦合式重力补偿装置，其特征在于：本装置还包括供气单元，该供气单元包括储气腔(5)和高压气瓶(10)，高压气瓶(10)向储气腔(5)、第二气缸(3)供气，储气腔(5)向第一气缸(2)供气。3.根据权利要求2所述的一种多级耦合式重力补偿装置，其特征在于：所述支撑单元包括一级平台(8)及其正上方设置的二级...

【专利技术属性】
技术研发人员：李跃华，赵宝山，冯凯，李博，
申请(专利权)人：天津航天机电设备研究所，
类型：新型
国别省市：天津,12