[發(fā)明專利]一種可質(zhì)心自動(dòng)找準(zhǔn)的無約束懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410109898.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN103818567A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賈英民;賈嬌;孫施浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B64G7/00
• 分類號(hào): B64G7/00
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1.一種可質(zhì)心自動(dòng)找準(zhǔn)的無約束懸掛系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，其特征是：系統(tǒng)包括三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)隨動(dòng)模塊、緊固模塊、質(zhì)心找準(zhǔn)模塊與數(shù)據(jù)采集控制模塊。

2.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可質(zhì)心自動(dòng)找準(zhǔn)的無約束懸掛系統(tǒng)，其特征是：所述三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)隨動(dòng)模塊包括推力軸承內(nèi)固定件、推力軸承、推力軸承外固定件、整體固定框、筋板、螺柱、滾動(dòng)軸承、軸承螺紋套、施力件、小滾動(dòng)軸承軸、小滾動(dòng)軸承與固定螺栓；小滾動(dòng)軸承直接與航天器表面接觸，其通過小滾動(dòng)軸承軸固定在施力件上，小軸承軸可以在施力件上的方形通孔范圍內(nèi)移動(dòng)，螺柱一端與施力件連接，并通過固定在滾動(dòng)軸承內(nèi)的軸承螺紋套控制小滾動(dòng)軸承與航天器貼合的緊密程度，在螺柱的壓緊下，當(dāng)航天器做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，與之接觸的小滾動(dòng)軸承跟隨滾動(dòng)；滾動(dòng)軸承固定在整體固定框上，內(nèi)連接有軸承螺紋套，當(dāng)航天器做俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)，在滾動(dòng)軸承提供的低摩擦支撐下，小滾動(dòng)軸承、施力件、螺柱、軸承螺紋套隨之一起做俯仰運(yùn)動(dòng)；推力軸承上端通過推力軸承外固定件安裝在整體固定框上，其下端與推力軸承內(nèi)固定件連接，當(dāng)航天器做偏航運(yùn)動(dòng)即繞著推力軸承軸線轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，除推力軸承下端以及推力軸承內(nèi)固定件外，其余部分隨航天器偏航運(yùn)動(dòng)；整體固定框安裝有筋板。

3.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可質(zhì)心自動(dòng)找準(zhǔn)的無約束懸掛系統(tǒng)，其特征是：所述緊固模塊包括大齒輪、單齒小齒輪與緊固伺服電機(jī)；單齒小齒輪安裝在緊固伺服電機(jī)上并與大齒輪嚙合，大齒輪與三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)隨動(dòng)模塊中的螺柱固連；通過對(duì)緊固伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的控制，可控制所述三自由度轉(zhuǎn)動(dòng)隨動(dòng)模塊中小滾動(dòng)軸承與航天器貼合的緊密程度；采用單齒小齒輪避免在航天俯仰運(yùn)動(dòng)時(shí)引入額外阻力轉(zhuǎn)矩。

4.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可質(zhì)心自動(dòng)找準(zhǔn)的無約束懸掛系統(tǒng)，其特征是：所述質(zhì)心找準(zhǔn)模塊包括下端支撐框、筋板、直線導(dǎo)軌、滑塊、裝夾伺服電機(jī)、小齒輪、大齒輪、螺柱、導(dǎo)軌伺服電機(jī)、同步輪、同步輪固定架、同步帶以及安裝在整體固定框上與之配合的直線導(dǎo)軌、滑塊、裝夾伺服電機(jī)、螺柱、大齒輪、小齒輪；裝夾伺服電機(jī)、螺柱、大齒輪與小齒輪構(gòu)成裝夾組；下方的直線導(dǎo)軌安裝在下端支撐框上，其上配合有可沿其運(yùn)動(dòng)的滑塊，滑塊上安裝有裝夾伺服電機(jī)與螺柱，小齒輪安裝在裝夾伺服電機(jī)上，與安裝在螺柱上的大齒輪嚙合，可帶動(dòng)大齒輪沿螺柱軸線方向運(yùn)動(dòng)緊固航天器；安裝在整體固定框上的對(duì)稱機(jī)構(gòu)與上述機(jī)構(gòu)配合完成對(duì)航天器的緊固動(dòng)作；航天器被夾緊固定后，安裝在直線導(dǎo)軌上的導(dǎo)軌伺服電機(jī)通過同步輪與同步帶的傳動(dòng)帶動(dòng)安裝在直線導(dǎo)軌上的滑塊運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)航天器運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)質(zhì)心的找準(zhǔn)；下端支撐框安裝有筋板。

5.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可質(zhì)心自動(dòng)找準(zhǔn)的無約束懸掛系統(tǒng)，其特征是所述數(shù)據(jù)采集控制模塊包括上位機(jī)PC、采集卡、驅(qū)動(dòng)控制卡、距離傳感器與傾角傳感器；傾角傳感器安裝在航天器上，距離傳感器安裝在質(zhì)心找準(zhǔn)模塊中的大齒輪上；數(shù)據(jù)采集模塊協(xié)調(diào)控制質(zhì)心找準(zhǔn)模塊與緊固模塊完成對(duì)航天器懸掛位置的調(diào)整，保證等效懸掛點(diǎn)始終與航天器的質(zhì)心重合。

6.根據(jù)權(quán)利1要求所述的一種可質(zhì)心自動(dòng)找準(zhǔn)的無約束懸掛系統(tǒng)，其特征是：該系統(tǒng)的工作步驟如下：

（1）將推力軸承內(nèi)固定件與外界固定；

（2）調(diào)整緊固模塊，將航天器安裝在可質(zhì)心自動(dòng)找準(zhǔn)的無約束懸掛系統(tǒng)上，初步粗略調(diào)整航天器的位置，調(diào)整施力件上小軸承的軸，使各個(gè)軸承受力均勻，確保航天器牢固夾持；

（3）檢測(cè)系統(tǒng)能否靈活的跟隨航天器的滾動(dòng)、俯仰、偏航運(yùn)動(dòng)；

（4）以上步驟完成后，系統(tǒng)上電，上位機(jī)PC根據(jù)傾角傳感器的信息，協(xié)調(diào)控制質(zhì)心找準(zhǔn)模塊與緊固模塊協(xié)調(diào)工作，找準(zhǔn)航天器的質(zhì)心，完成等價(jià)懸掛點(diǎn)與質(zhì)心重合的懸掛；

（5）質(zhì)心找準(zhǔn)自動(dòng)固定后，開始航天器的相關(guān)驗(yàn)證工作，在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程中，當(dāng)上位機(jī)PC接收到航天器結(jié)構(gòu)變化的信息后，協(xié)調(diào)緊固模塊與質(zhì)心找準(zhǔn)模塊，隨時(shí)調(diào)整航天器的懸掛位置，滿足等效懸掛點(diǎn)的質(zhì)心始終與航天器的質(zhì)心重合；

（6）完成相關(guān)驗(yàn)證或者工作后，關(guān)閉電源，卸下航天器。