负载姿态调节装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种负载姿态调节装置及方法，该装置包括：承载及调节单元，用于承载负载，并带动负载在多自由度方向上调节姿态；传感器单元，实时监测负载的姿态信息；驱动单元，驱动承载及调节单元移动；控制单元，根据驱动控制指令控制驱动单元驱动承载及调节单元移动，以调节负载的姿态，并根据负载的实时姿态信息修正驱动控制指令，并根据修正后的驱动控制指令控制驱动单元修正承载及调节单元的移动动作，以修正负载的姿态。本发明专利技术能够控制负载在多自由度方向上调节姿态，实现负载装配的自动化和机械化，提高负载装配效率，同时，根据负载的实时姿态信息对负载调节过程进行闭环修正，从而提高负载姿态调节的精度，进而利于提升负载装配的精度。提升负载装配的精度。提升负载装配的精度。

【技术实现步骤摘要】
负载姿态调节装置及方法


[0001]本专利技术涉及负载装配
，尤其是涉及一种负载姿态调节装置及方法。

技术介绍

[0002]目前，对于负载，如卫星负载的装配，在装配过程中需要不断调节负载的姿态，使负载以合适的姿态匹配待安装的部位，从而确保负载稳定安装在目标位置，顺利完成负载的装配。
[0003]然而，目前的装配工艺相对落后，使用的装配设备体积大，不易操作，且智能化和机械化程度不高，主要是依靠人工来操作装配设备来进行负载的装配，导致装配效率低，且目前的装配设备在操作时，其对负载的调整维度比较单一，往往只能在特定的一两个方向进行平移，无法实现负载的多维度调节，导致负载姿态调节不够精准，进而使得装配精度不高。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决现有技术中存在的上述技术问题的至少之一。
[0005]为此，本专利技术的一个目的在于提出一种负载姿态调节装置，该装置能够控制负载在多自由度方向上调节姿态，实现负载装配的自动化和机械化，提高负载装配效率，同时，根据负载的实时姿态信息对负载调节过程进行闭环修正，从而提高负载姿态调节的精度，进而利于提升负载装配的精度。
[0006]为此，本专利技术的另一个目的在于提出一种负载姿态调节方法。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术第一方面实施例提出一种负载姿态调节装置，包括：承载及调节单元，所述承载及调节单元用于承载所述负载，并可沿多自由度方向移动，以带动所述负载在多自由度方向上调节姿态；传感器单元，用于实时监测所述负载的姿态信息；驱动单元，用于驱动所述承载及调节单元移动；控制单元，用于生成驱动控制指令，并根据所述驱动控制指令控制所述驱动单元驱动所述承载及调节单元移动，以调节所述负载的姿态，并接收所述传感器单元发送的所述负载的姿态信息，根据所述姿态信息修正所述驱动控制指令，并根据修正后的驱动控制指令控制所述驱动单元修正所述承载及调节单元的移动动作，以修正所述负载的姿态，其中，所述驱动控制指令包括所述承载及调节单元需要移动的距离。
[0008]根据本专利技术实施例的负载姿态调节装置，可根据驱动控制指令控制驱动单元来驱动承载及调节单元移动，由承载及调节单元来带动负载在多自由度方向上移动，从而控制负载在多自由度方向上调节姿态，实现负载装配的自动化和机械化，提高负载装配效率，同时，接收传感器单元反馈的负载的实时姿态信息，根据负载的实时姿态信息修正承载及调节单元的移动动作，进而对负载的姿态进行修正，实现对负载调节过程的闭环修正，从而提高负载姿态调节的精度，进而利于提升负载装配的精度。
[0009]另外，根据本专利技术上述实施例的负载姿态调节装置还可以具有如下附加的技术特
征：在本专利技术的一个实施例中，所述控制单元用于根据用户输入的负载平移位置期待值和负载转动角度期待值生成所述驱动控制指令，具体包括：其中，为所述承载及调节单元需要移动的距离，为所述负载平移位置期待值，（α、β、γ）为所述负载转动角度期待值，负载参考坐标系为O
a
X
a
Y
a
Z
a
，负载本体坐标系为O
b
X
b
Y
b
Z
b
，承载及调节单元对应的坐标系为O
ci
X
ci
Y
ci
Z
ci
，O
ci
在负载本体坐标系中对应的位置为。
[0010]在本专利技术的一个实施例中，所述承载及调节单元，包括：承载平台，用于承载所述负载；连接在所述承载平台的用于支撑和调节所述承载平台姿态的多个支撑及调节部件，多个所述支撑及调节部件可独立或联动运行，每个所述支撑及调节部件独立运行可驱动所述承载平台沿X轴、Y轴和Z轴方向中的至少一个平移，多个所述支撑及调节部件联动运行可驱动所述承载平台沿X轴、Y轴和Z轴方向中的至少一个旋转。
[0011]在本专利技术的一个实施例中，所述承载平台具有多个边角，多个所述支撑及调节部件一一对应连接在所述多个边角处。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述支撑及调节部件包括：分别对应于X轴、Y轴和Z轴设置的电机、减速器、丝杠及导轨模块，其中，所述控制单元根据所述驱动控制指令，控制所述驱动单元驱动所述电机旋转以带动对应的所述丝杠沿所述导轨模块进行运动，以使所述支撑及调节部件对应进行X轴、Y轴和Z轴方向上的运动。
[0013]在本专利技术的一个实施例中，还包括：人机交互单元，用于提供人机交互界面，所述人机交互界面包括输入模块，所述输入模块用于接收用户输入的目标姿态信息，其中，所述目标姿态信息包括所述负载平移位置期待值和负载转动角度期待值。
[0014]在本专利技术的一个实施例中，所述人机交互界面还包括显示模块，所述显示模块用于显示所述负载的姿态信息、所述承载及调节单元的运行状态信息、所述驱动单元的运行状态信息、所述控制单元的运行状态信息及所述负载姿态调节装置的故障信息及运行日志中的至少一个。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，还包括：手动调节单元，所述手动调节单元连接所述承载及调节单元，用于根据用户输入的手动调节操作来控制所述承载及调节单元移动，以带动所述负载调节姿态。
[0016]在本专利技术的一个实施例中，所述手动调节单元包括操作手柄。
[0017]在本专利技术的一个实施例中，所述承载平台被配置为可承载至少5吨的负载重量。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述负载包括卫星。
[0019]为了解决上述问题，本专利技术第二方面实施例提出一种负载姿态调整方法，包括以下步骤：生成驱动控制指令；根据所述驱动控制指令控制驱动单元驱动承载及调节单元移动，以调节负载的姿态，其中，所述承载及调节单元用于承载所述负载，并可沿多自由度方向移动，以带动所述负载在多自由度方向上调节姿态；接收传感器单元实时监测的所述负载的姿态信息，根据所述姿态信息修正所述驱动控制指令，并根据修正后的驱动控制指令控制所述驱动单元修正所述承载及调节单元的移动动作，以修正所述负载的姿态，其中，所述驱动控制指令包括所述承载及调节单元需要移动的距离。
[0020]根据本专利技术实施例的负载姿态调节方法，可根据驱动控制指令控制驱动单元来驱动承载及调节单元移动，由承载及调节单元来带动负载在多自由度方向上移动，从而控制负载在多自由度方向上调节姿态，实现负载装配的自动化和机械化，提高负载装配效率，同时，接收传感器单元反馈的负载的实时姿态信息，根据负载的实时姿态信息修正承载及调节单元的移动动作，进而对负载的姿态进行修正，实现对负载调节过程的闭环修正，从而提高负载姿态调节的精度，进而利于提升负载装配的精度。
[0021]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0022]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负载姿态调节装置，其特征在于，包括：承载及调节单元，所述承载及调节单元用于承载所述负载，并可沿多自由度方向移动，以带动所述负载在多自由度方向上调节姿态；传感器单元，用于实时监测所述负载的姿态信息；驱动单元，用于驱动所述承载及调节单元移动；控制单元，用于生成驱动控制指令，并根据所述驱动控制指令控制所述驱动单元驱动所述承载及调节单元移动，以调节所述负载的姿态，并接收所述传感器单元发送的所述负载的姿态信息，根据所述姿态信息修正所述驱动控制指令，并根据修正后的驱动控制指令控制所述驱动单元修正所述承载及调节单元的移动动作，以修正所述负载的姿态，其中，所述驱动控制指令包括所述承载及调节单元需要移动的距离。2.根据权利要求1所述的负载姿态调节装置，其特征在于，所述控制单元用于根据用户输入的负载平移位置期待值和负载转动角度期待值生成所述驱动控制指令，具体包括：其中，为所述承载及调节单元需要移动的距离，为所述负载平移位置期待值，（α、β、γ）为所述负载转动角度期待值，负载参考坐标系为O
a
X
a
Y
a
Z
a
，负载本体坐标系为O
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X
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，承载及调节单元对应的坐标系为O
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X
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Y
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Z
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，O
ci
在负载本体坐标系中对应的位置为。3.根据权利要求1所述的负载姿态调节装置，其特征在于，所述承载及调节单元，包括：承载平台，用于承载所述负载；连接在所述承载平台的用于支撑和调节所述承载平台姿态的多个支撑及调节部件，多个所述支撑及调节部件可独立或联动运行，每个所述支撑及调节部件独立运行可驱动所述承载平台沿X轴、Y轴和Z轴方向中的至少一个平移，多个所述支撑及调节部件联动运行可驱动所述承载平台沿X轴、Y轴和Z轴方向中的至少一个旋转。4.根据权利要求3所述的负载姿态调节装置，其特征在于，所述承载平台具有多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：田雅宁，尹文彬，冀威，陈旭光，辛彦昌，周明，亓瑞豪，
申请(专利权)人：北京航科京工科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：