[發明專利]空間智能跟隨氣浮臺

無效

• 申請號: 201010257031.7
• 申請日: 2010-08-19
• 公開（公告）號: CN101936807A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 宋曉東;梁作寶;焦讓;姚曉先
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M9/08
• 分類號: G01M9/08;B64G7/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;郭德忠

技術領域

本發明涉及一種空間智能跟隨氣浮臺，具體的是一種三維空間智能跟隨功能的氣浮臺，屬于航天機械結構領域。

背景技術

隨著航天技術的不斷發展，大型太陽能帆板和大型伸展臂等大型展開機構的應用越來越廣泛。在地面實驗室條件下，為了精確的模擬外層空間的力學環境以及被試驗件的在軌運動狀態，一般通過壓縮空氣將其浮起平衡重力的影響。但是，對于此類大型展開機構往往存在尺寸大，運動復雜的特點。為了滿足這類展開機構的展開需要，大型氣浮平臺尺寸必須足夠大，往往需要多塊小型平臺拼裝組成，這對平臺的加工和安裝均提出了苛刻的技術要求，并且在相鄰兩塊小型平臺的接縫處容易產生卡滯現象，影響被測機構的正常運動。此外，為了滿足大尺寸展開機構復雜運動的需要，其隨動工裝一般結構復雜，質量過大，有時甚至為展開機構自身質量的數倍以上，這必然會對展開機構引入較大的附加力和附加力矩，嚴重影響試驗的精度和準確性。

發明內容

本發明提供了一種空間智能跟隨氣浮臺，適用于大型展開機構，且能夠在空間上智能跟隨展開機構的運動，從而平衡被試驗機構的重力，既滿足了在地面實驗室模擬外層空間力學環境的要求，又不會對展開機構引入過多的附加力和附加力矩，有效保證了地面試驗的精度和準確性。

本發明所涉及的空間智能跟隨氣浮臺包括智能跟隨車、車載小型氣浮臺和重力平衡裝置；其中智能跟隨車包括底盤、主動輪、萬向從動輪、電機、傳動機構和控制器，車載小型氣浮臺包括支撐平臺、安裝平臺和氣源組件，重力平衡裝置包括支撐柱、線性導軌、滑輪組和配重；其整體連接關系為：底盤上方安裝控制器、電機和傳動機構，電機和傳動機構用于驅動安裝在底盤下方的一個主動輪帶動兩個萬向從動輪，底盤上方與主動輪相對的一側安裝有兩根對稱的支撐柱，支撐柱內側有與底盤垂直的線性導軌，支撐柱頂部安裝有滑輪組，一對滑塊與支撐柱的線性導軌相配合，滑輪組上的鋼絲繩一端連接滑塊，另一端連接支撐柱背面的配重，支撐平臺與滑塊上表面固定連接，安裝平臺由氣源組件提供的高壓氣體漂浮在支撐平臺的正上方，支撐平臺與安裝平臺的相對面上均安裝有位置傳感器。

智能跟隨車還可以采用有軌智能跟隨車，有軌智能跟隨車按照預定軌道運動。

本發明工作過程如下：被試驗機構直接或通過工裝與安裝平臺相連，安裝平臺在高壓氣體的作用下漂浮在支撐平臺上，安裝平臺在被試驗機構的帶動下與其一同運動。當安裝平臺水平方向運動時，安裝平臺與支撐平臺產生相對位置誤差，位置傳感器反饋該誤差給智能跟隨車控制器，智能跟隨車控制器根據該誤差值控制智能跟隨車的電機帶動傳動機構運動，從而驅動智能跟隨車向降低該誤差值的方向運動，實現對被試驗機構水平方向運動的跟隨。當安裝平臺豎直方向的運動時，重力平衡系統滑輪組兩側的重力平衡遭到破壞，配重通過鋼絲繩拉動滑塊沿支撐柱的線性導軌上下移動，因此支撐平臺跟隨安裝平臺上下運動，從而實現對被試驗機構豎直方向運動的跟隨；對被試驗機構翻轉等其他空間運動的跟隨通過車載小型氣浮臺與工裝的配合實現。

有益效果

1.本發明通過智能跟隨車與重力平衡系統的綜合作用實現了車載小型氣浮臺對大型展開機構運動的空間智能跟隨，既實現了在地面實驗室模擬外層空間力學環境，又不會對展開機構引入過多的附加力和附加力矩，有效保證了地面試驗的精度和準確性。

2.本發明避免了大型氣浮平臺的加工和安裝，有效的降低了技術難度和生產成本。

附圖說明

圖1-本發明實施例的結構示意圖。

1-底盤，2-主動輪，3-電機，4-傳動機構，5-萬向從動輪，6-控制器，7-支撐平臺，8-位置傳感器，9-安裝平臺，10-線性導軌，11-鋼絲繩，12-滑輪組，13-配重，14-支撐柱。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例包括底盤1、主動輪2、電機3、傳動機構4、萬向從動輪5、控制器6、支撐平臺7、位置傳感器8、安裝平臺9、線性導軌10、鋼絲繩11、滑輪組12、配重13和支撐柱14；其中底盤1、主動輪2、電機3、傳動機構4、萬向從動輪5、控制器6和位置傳感器8構成智能跟隨車，支撐平臺7、安裝平臺9和氣源組件(圖中未示出)組成小型氣浮臺系統，線性導軌10、鋼絲繩11、滑輪組12、配重13和支撐柱14組成重力平衡系統。