仿生爪刺片平面力的测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及空间探测技术领域，特别涉及一种仿生爪刺片平面力的测量装置。该装置包括型材主架、二维移动平台、待测仿生爪刺片、横向拉力传感器及纵向拉力传感器，其中二维移动平台设置于型材主架上，二维移动平台具有沿横向和竖直方向移动的自由度；纵向拉力传感器设置于二维移动平台上，横向拉力传感器与纵向拉力传感器垂直连接，待测仿生爪刺片与横向拉力传感器连接；当待测仿生爪刺片抓附待测表面时，横向拉力传感器测量横向拉力，纵向拉力传感器测量竖直法向拉力。本实用新型专利技术能准确测量仿生爪刺片竖直平面力的大小，测试精度高，操作简便，采集数据准确有效。采集数据准确有效。采集数据准确有效。

【技术实现步骤摘要】
仿生爪刺片平面力的测量装置


[0001]本技术涉及空间探测
，特别涉及一种仿生爪刺片平面力的测量装置。

技术介绍

[0002]嫦娥五号成功从月球带回近1800克月壤回国，这对于我国科学家研究月球提供了材料，而未分化月岩岩心对于月球起源探究起关键性作用，近些年来，深空采样技术层出不穷，但都以破坏样本为代价，只能带回相关碎片与碎石，所采样品均为部分或全部分化的表面物质，钻取可以最大限度的保留样本的原态并且可以实现月表下1米甚至更深层的物质采样，而不仅仅是表面物质。仿生爪刺片为实现钻取这项任务提供了用于抵抗后坐力及扭转的抓附力。为实现这一钻取方式成功实施，需要进行大量的地面试验和仿真工作，为保证仿真结果真实可靠，仿生爪刺片的仿真和试验需要进行对标工作，这就要求在试验过程中记录下相关力的数据，为后续通过仿真来优化和调整仿生爪刺片提供支持。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本技术的目的在于提供一种仿生爪刺片平面力的测量装置，该装置能准确测量仿生爪刺片竖直平面力的大小，本装置测试精度高、操作简便、采集数据准确有效。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0005]本技术提供一种仿生爪刺片平面力的测量装置，包括型材主架、二维移动平台、待测仿生爪刺片、横向拉力传感器及纵向拉力传感器，其中二维移动平台设置于型材主架上，二维移动平台具有沿横向和竖直方向移动的自由度；纵向拉力传感器设置于二维移动平台上，横向拉力传感器与纵向拉力传感器垂直连接，待测仿生爪刺片与横向拉力传感器连接；当待测仿生爪刺片抓附待测表面时，横向拉力传感器测量横向拉力，纵向拉力传感器测量竖直法向拉力。
[0006]所述待测仿生爪刺片设置于转接件Ⅰ上，转接件Ⅰ与所述横向拉力传感器的一端连接，所述横向拉力传感器的另一端通过转接件Ⅱ与所述纵向拉力传感器的下端连接，所述纵向拉力传感器的上端通过转接件Ⅲ与所述二维移动平台连接。
[0007]所述二维移动平台包括一号连接板、二号连接板、三号连接板、横向直线驱动机构及纵向直线驱动机构，其中一号连接板竖直设置，且左右两端与所述型材主架连接；横向直线驱动机构设置于一号连接板上，且输出端与二号连接板连接；纵向直线驱动机构设置于二号连接板上，且输出端与三号连接板连接，三号连接板与所述转接件Ⅲ连接。
[0008]所述横向直线驱动机构包括依次连接的一号电机、一号联轴器及一号滚珠丝杠滑轨组，其中一号滚珠丝杠滑轨组沿横向设置于所述一号连接板上，一号滚珠丝杠滑轨组与所述二号连接板连接。
[0009]所述一号滚珠丝杠滑轨组包括一号滚珠丝杠及平行设置于一号滚珠丝杠两侧的
两个一号滑轨，一号滚珠丝杠的左右两端分别通过两个一号轴承座支撑，两个一号轴承座通过螺栓与所述一号连接板上设有的横向调整腰型孔连接；
[0010]所述二号连接板通过一号丝母与一号滚珠丝杠螺纹连接，且所述二号连接板与两个一号滑轨滑动连接。
[0011]所述纵向直线驱动机构包括依次连接的二号电机、二号联轴器及二号滚珠丝杠滑轨组，其中二号滚珠丝杠滑轨组沿竖直方向设置于所述二号连接板，二号滚珠丝杠滑轨组与所述三号连接板连接。
[0012]所述二号滚珠丝杠滑轨组包括二号滚珠丝杠及平行设置于二号滚珠丝杠一侧的二号滑轨，其中二号滚珠丝杠的上下端分别通过两个二号轴承座支撑，两个二号轴承座通过螺栓与所述二号连接板上设有的纵向调整腰型孔连接；
[0013]所述三号连接板通过二号丝母与所述二号滚珠丝杠螺纹连接，且所述三号连接板与二号滑轨滑动连接。
[0014]所述横向拉力传感器和所述纵向拉力传感器均采用S型拉力传感器。
[0015]本技术的优点与有益效果是：
[0016]1.本技术利用S型拉力传感器和滚珠丝杠滑轨组以及电机进行力的大小测量，测量精度在于S型拉力传感器的精度，因此在要求更高精度的测量力的数据，只需要更换相应精度与量程的S型或其它外形和型号的拉力传感器即可，而不仅仅局限于S型拉力传感器；
[0017]2.本技术的所有零部件除连接板、拉力传感器、转接件外，其它的均为标准件，互换性高，制造成本低；
[0018]3.本技术大大降低了测试的复杂程度，操作简单，容易准确的获取力数据；
[0019]4.本技术能够准确获取爪刺动态力参数。
附图说明
[0020]图1为本技术一种仿生爪刺片平面力的测量装置的轴测图；
[0021]图2为本技术中待测仿生爪刺片的模型图；
[0022]图3为本技术中S型拉力传感器的结构示意图；
[0023]图4为本技术中S型拉力传感器的电路原理图；
[0024]图中：1为型材主架，2为二号连接板，3为二号联轴器，4为二号电机，5为二号滚珠丝杠滑轨组，501为二号滚珠丝杠，502为二号滑轨，6为三号连接板，7为转接件Ⅲ，8为一号滚珠丝杠滑轨组，801为一号滚珠丝杠，802为一号滑轨，9为一号电机，10为一号联轴器，11为待测仿生爪刺片，12为横向拉力传感器，13为纵向拉力传感器，14为一号连接板，15为转接件Ⅱ，16为转接件Ⅰ。
具体实施方式
[0025]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。
[0026]如图1
‑
3所示，本技术提供一种仿生爪刺片平面力的测量装置，包括型材主架1、二维移动平台、待测仿生爪刺片11、横向拉力传感器12及纵向拉力传感器13，其中二维移
动平台设置于型材主架1上，二维移动平台具有沿横向和竖直方向移动的自由度；纵向拉力传感器13设置于二维移动平台上，横向拉力传感器12与纵向拉力传感器13垂直连接，待测仿生爪刺片11与横向拉力传感器12连接；当待测仿生爪刺片11抓附待测表面时，横向拉力传感器12测量横向拉力，纵向拉力传感器13测量竖直法向拉力。
[0027]进一步地，待测仿生爪刺片11设置于转接件Ⅰ16上，转接件Ⅰ16与横向拉力传感器12的一端连接，横向拉力传感器12的另一端通过转接件Ⅱ15与纵向拉力传感器13的下端连接，纵向拉力传感器13的上端通过转接件Ⅲ7与二维移动平台连接。
[0028]如图1所示，本技术的实施例中，二维移动平台包括一号连接板14、二号连接板2、三号连接板6、横向直线驱动机构及纵向直线驱动机构，其中一号连接板14竖直设置，且左右两端通过角块、螺母等连接件与型材主架1连接；横向直线驱动机构设置于一号连接板14上，且输出端与二号连接板2连接；纵向直线驱动机构设置于二号连接板2上，且输出端与三号连接板6连接，三号连接板6与转接件Ⅲ7连接。
[0029]本实施例中，横向直线驱动机构包括依次连接的一号电机9、一号联轴器10及一号滚珠丝杠滑轨组8，其中一号滚珠丝杠滑轨组8沿横向设置于一号连接板14上，一号滚珠丝杠滑轨组8与二号连接板2连接。
[0030]具体地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生爪刺片平面力的测量装置，其特征在于，包括型材主架(1)、二维移动平台、待测仿生爪刺片(11)、横向拉力传感器(12)及纵向拉力传感器(13)，其中二维移动平台设置于型材主架(1)上，二维移动平台具有沿横向和竖直方向移动的自由度；纵向拉力传感器(13)设置于二维移动平台上，横向拉力传感器(12)与纵向拉力传感器(13)垂直连接，待测仿生爪刺片(11)与横向拉力传感器(12)连接；当待测仿生爪刺片(11)抓附待测表面时，横向拉力传感器(12)测量横向拉力，纵向拉力传感器(13)测量竖直法向拉力。2.根据权利要求1所述的仿生爪刺片平面力的测量装置，其特征在于，所述待测仿生爪刺片(11)设置于转接件Ⅰ(16)上，转接件Ⅰ(16)与所述横向拉力传感器(12)的一端连接，所述横向拉力传感器(12)的另一端通过转接件Ⅱ(15)与所述纵向拉力传感器(13)的下端连接，所述纵向拉力传感器(13)的上端通过转接件Ⅲ(7)与所述二维移动平台连接。3.根据权利要求2所述的仿生爪刺片平面力的测量装置，其特征在于，所述二维移动平台包括一号连接板(14)、二号连接板(2)、三号连接板(6)、横向直线驱动机构及纵向直线驱动机构，其中一号连接板(14)竖直设置，且左右两端与所述型材主架(1)连接；横向直线驱动机构设置于一号连接板(14)上，且输出端与二号连接板(2)连接；纵向直线驱动机构设置于二号连接板(2)上，且输出端与三号连接板(6)连接，三号连接板(6)与所述转接件Ⅲ(7)连接。4.根据权利要求3所述的仿生爪刺片平面力的测量装置，其特征在于，所述横向直线驱动机构包括依次连接的一号电机(9)、一号联轴器(10)及一号滚珠丝杠滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆海涛，刘冉，李玉新，于淼，周维佳，张伟，李俊麟，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：新型
国别省市：