本发明专利技术提出一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，该测试平台的实验台基座位于实验台支架底部，样品容器固连于实验台基座上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，锚固机构平台位于待测试锚固装置上方，锚固机构平台的中央设置有中心孔，限位缓冲装置穿过锚固机构平台的中心孔与实验台基座固定连接，滑轮组安装于实验台支架的顶部，绳索绕过滑轮组一端与锚固机构平台连接，另一端与力加载装置连接，力传感器设置于绳索上。解决了现有技术科研人员无法精确获得探测器锚固机构在小行星表面的锚固性能问题。本发明专利技术所述的测试平台能够测量不同锚固角度、不同小行星表面模拟材料、不同钻进深度条件下，小行星探测器锚固装置的锚固力和锚固力矩。
Test platform for anchoring force and moment of asteroid probe
【技术实现步骤摘要】
小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台
本专利技术涉及一种小行星探测器锚固装置的锚固力及锚固力矩测试平台，属于小行星探测的地面模拟实验领域。
技术介绍
近年来随着对小行星探测的不断深入，小行星探测器开始从飞掠、绕飞、“一触即离”等探测形式开始向小行星表面着陆探测形式转变。目前，日本发射的隼鸟2号小行星探测器在进行传统的“一触即离”式采样的同时，也携带了小型着陆机“密涅瓦2号”进行小行星表面着陆探测。因为小行星表面引力微弱，探测器着陆后，由于较大的反作用力作用，会从小行星表面弹起，无法进行后续探测工作，所以小行星探测器在着陆后，需要锚固在小行星表面。由于小行星表面形貌特征与表面材料的非确知性，科研人员无法精确获得探测器锚固机构对小行星表面的适应性。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术科研人员无法精确获得探测器锚固机构在小行星表面的锚固性能问题，提出了一种小行星探测器锚固装置的锚固力及锚固力矩测试平台，能够测量不同锚固角度、不同小行星表面模拟材料、不同钻进深度条件下，小行星探测器锚固装置的锚固力和锚固力矩。本专利技术为达此目的，采用以下技术方案：一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台包括样品容器、锚固机构平台、实验台支架、滑轮组、力传感器、绳索、限位缓冲装置、力加载装置和实验台基座；所述实验台基座位于实验台支架的底部，作为支撑底座，所述样品容器固连于实验台基座上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，所述锚固机构平台位于待测试锚固装置上方，所述锚固机构平台的中央设置有中心孔，所述限位缓冲装置穿过锚固机构平台的中心孔与实验台基座固定连接，所述滑轮组安装于实验台支架的顶部，所述绳索绕过滑轮组一端与锚固机构平台连接，另一端与力加载装置连接，所述力传感器设置于绳索上。优选地，所述滑轮组包括定滑轮组、动滑轮组和三个辅助小滑轮，当测试锚固力时，采用定滑轮组，当测试锚固力矩时，采用动滑轮组和若干辅助小滑轮，所述动滑轮组设置在实验台支架的上方一角，三个所述辅助小滑轮安装在实验台支架的另外三个角。优选地，所述小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台还包括辅助行车，所述辅助行车位于实验台支架的上部。优选地，所述样品容器包括样品容器底座、样品容器罩和模拟小行星表面样品，所述样品容器底座固定于实验台基座上，所述样品容器罩位于样品容器底座上方，所述模拟小行星表面样品置于样品容器罩的内部。优选地，所述锚固机构平台包括角度调节机构、拉紧螺栓和支架，所述角度调节机构通过铰链连接于支架下方，所述铰链上复合有角度刻度线，所述拉紧螺栓的一端与支架的底部铰接，另一端与角度调节机构的侧方铰接。优选地，所述限位缓冲装置包括限位主轴、限位挡板、调节挡板和预紧弹簧，所述限位主轴穿过锚固机构平台的中心孔与实验台基座固定连接，所述限位挡板套固在限位主轴外周，所述调节挡板安装在限位主轴的顶部，所述预紧弹簧位于限位挡板与调节挡板之间，用于压紧限位挡板。优选地，所述实验台基座包括基座、移动滑块和螺栓，所述基座上设置有若干条T型导轨，所述移动滑块沿T型导轨移动，所述移动滑块与样品容器通过螺栓固定。本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台的有益效果为：(1)、本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台可以测量锚固角度不同时，锚固装置的锚固力和锚固力矩，(2)、本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台可以测量钻进深度不同时，锚固装置的锚固力和锚固力矩。(3)、本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台可以测量模拟小行星表面材料不同时，锚固装置的锚固力和锚固力矩。(4)、本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台可以测量不同锚固状态下，锚固装置的倾覆力矩和旋转力矩。(5)、本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台可以控制材料的密度，控制试验材料的性质相同。(6)、本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台亦可以适用于不同构型的腿式锚固机构的锚固力的测量。(7)、本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，能够测量不同锚固角度、不同小行星表面模拟材料、不同钻进深度条件下，小行星探测器锚固装置的锚固力和锚固力矩，操作简单，测试准确，灵活度高，适应性强。附图说明图1是本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台的锚固力测试模式；图2是本专利技术所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台的锚固力矩测试模式；图3是本专利技术所述的样品容器的结构示意图；图4是本专利技术所述的锚固机构平台的结构示意图；图5是本专利技术所述的限位缓冲装置的结构示意图；图6是本专利技术所述的实验台基座的结构示意图；图中：1-样品容器；2-锚固机构；3-锚固机构平台；4-实验台支架；5-辅助行车；6-定滑轮组；7-力传感器；8-绳索；9-限位缓冲装置；10-力加载装置；11-实验台基座；12-动滑轮组；1-1-样品容器底座；1-2-样品容器罩；1-3-模拟小行星表面样品；3-1-角度调节机构；3-2-拉紧螺栓；3-3-支架；9-1-限位主轴；9-2-限位挡板；9-3-调节挡板；9-4-预紧弹簧；11-1-基座；11-2-移动滑块；11-3-螺母。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式进一步说明本专利技术的技术方案。具体实施方式一、参见图1-图6说明本实施方式，本实施方式所述的一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台包括样品容器1、锚固机构平台3、实验台支架4、滑轮组、力传感器7、绳索8、限位缓冲装置9、力加载装置10和实验台基座11；所述实验台基座11位于实验台支架4的底部，作为支撑底座，所述样品容器1固连于实验台基座11上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，所述锚固机构平台3位于待测试锚固装置上方，所述锚固机构平台3的中央设置有中心孔，所述限位缓冲装置9穿过锚固机构平台3的中心孔与实验台基座11固定连接，所述滑轮组安装于实验台支架4的顶部，所述绳索8绕过滑轮组一端与锚固机构平台3连接，另一端与力加载装置10连接，所述力传感器7设置于绳索8上。所述样品容器1与实验台基座11通过螺栓连接固定，所述限位缓冲装置9穿过锚固机构平台3的中心孔，并通过螺栓组与实验台基座11连接。限位缓冲机构9用于当锚固机构平台3在加载机构的作用下，被突然拉出时，为防止冲击对试验台及器材造成伤害，阻止锚固机构平台3继续向上运动，起到保护作用。所述滑轮组包括定滑轮组6、动滑轮组12和三个辅助小滑轮，当测试锚固力时，采用定滑轮组6，当测试锚固力矩时，采用动滑轮组12和三个辅助小滑轮，所述动滑轮组12设置在实验台支架4的上方一角，三个所述辅助小滑轮安装在实验台支架4的另外三个角。如图1所示，锚固力测量时，将力传感器7一端通过绳索8与锚固机构平台3上的吊环连接，另一端通过定滑轮组6与力加载装置10连接，力加载装置10通过增加不同质量的砝码来改变加载在锚固机构2上的力的大小。...
【技术保护点】
1.一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，其特征在于，包括样品容器(1)、锚固机构平台(3)、实验台支架(4)、滑轮组、力传感器(7)、绳索(8)、限位缓冲装置(9)、力加载装置(10)和实验台基座(11)；所述实验台基座(11)位于实验台支架(4)的底部，作为支撑底座，所述样品容器(1)固连于实验台基座(11)上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，所述锚固机构平台(3)位于待测试锚固装置上方，所述锚固机构平台(3)的中央设置有中心孔，所述限位缓冲装置(9)穿过锚固机构平台(3)的中心孔与实验台基座(11)固定连接，所述滑轮组安装于实验台支架(4)的顶部，所述绳索(8)绕过滑轮组一端与锚固机构平台(3)连接，另一端与力加载装置(10)连接，所述力传感器(7)设置于绳索(8)上。/n
【技术特征摘要】
1.一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，其特征在于，包括样品容器(1)、锚固机构平台(3)、实验台支架(4)、滑轮组、力传感器(7)、绳索(8)、限位缓冲装置(9)、力加载装置(10)和实验台基座(11)；所述实验台基座(11)位于实验台支架(4)的底部，作为支撑底座，所述样品容器(1)固连于实验台基座(11)上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，所述锚固机构平台(3)位于待测试锚固装置上方，所述锚固机构平台(3)的中央设置有中心孔，所述限位缓冲装置(9)穿过锚固机构平台(3)的中心孔与实验台基座(11)固定连接，所述滑轮组安装于实验台支架(4)的顶部，所述绳索(8)绕过滑轮组一端与锚固机构平台(3)连接，另一端与力加载装置(10)连接，所述力传感器(7)设置于绳索(8)上。
2.根据权利要求1所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，其特征在于，所述滑轮组包括定滑轮组(6)、动滑轮组(12)和三个辅助小滑轮，当测试锚固力时，采用定滑轮组(6)，当测试锚固力矩时，采用动滑轮组(12)和若干辅助小滑轮，所述动滑轮组(12)设置在实验台支架(4)的上方一角，三个所述辅助小滑轮安装在实验台支架(4)的另外三个角。
3.根据权利要求1所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，其特征在于，所述小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台还包括辅助行车(5)，所述辅助行车(5)位于实验台支架(4)的上部。
4.根据权利要求1所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，其特征在于，所述样品容器(1)包括样品容器底座(1-1)、样品容器...
【专利技术属性】
技术研发人员：全齐全，唐德威，王国庆，邓宗全，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23
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