[發明專利]一種空間六自由度剛柔動力學去耦合裝置

有效

• 申請號: 201611151229.0
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106697330B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 王磊;葛升民;趙明翰;鄒元杰;葛東明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B64G1/22
• 分類號: B64G1/22
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 范光曄

本發明提供了一種空間六自由度剛柔動力學去耦合裝置。所述直線音圈電機一直線自由度方向動子的一端與轉動音圈電機一的定子之間由法蘭盤一固定連接，直線音圈電機一直線自由度方向定子的一端與轉動音圈電機二的轉子之間由法蘭盤二固定連接，直線音圈電機二直線自由度方向動子的一端與轉動音圈電機二的定子之間由法蘭盤三固定連接，直線音圈電機二直線自由度方向定子的一端與轉動音圈電機三的轉子之間由法蘭盤四固定連接，直線音圈電機三直線自由度方向動子的一端與轉動音圈電機三的定子之間由法蘭盤五固定連接。本發明提供六個完整的自由度，從而完成空間飛行器上的剛柔部件之間的動力學耦合的解耦工作，提高了空間飛行器姿態和軌道控制的靈活性。

技術領域

本發明涉及一種空間六自由度剛柔動力學去耦合裝置，屬于動力學去耦合裝置技術領域。

背景技術

目前國內外提出的空間飛行器剛柔部件連接關節主要為直接固連或三自由度連接。其中三自由度連接這種方式可以提供三個轉動自由度，其缺點有二：一是在三個平動自由度上依然屬于固定連接的方式，因此在空間飛行器剛柔部件之間的平動控制上，依然存在耦合現象；二是用三軸相交于一點的方式，因此在三維轉動過程中，機械上會有一定的干涉，影響了運動的范圍。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，即在空間飛行器剛柔部件之間的平動控制上，依然存在耦合現象，并且存在轉動上的干涉。進而提供一種空間六自由度剛柔動力學去耦合裝置。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種空間六自由度剛柔動力學去耦合裝置，包括：轉動音圈電機一、法蘭盤一、直線音圈電機一、法蘭盤二、轉動音圈電機二、法蘭盤三、直線音圈電機二、法蘭盤四、轉動音圈電機三、法蘭盤五、直線音圈電機三、法蘭盤六、平移位置測量傳感器和轉動角度測量傳感器，所述直線音圈電機一直線自由度方向動子的一端與轉動音圈電機一的定子之間由法蘭盤一固定連接，直線音圈電機一直線自由度方向定子的一端與轉動音圈電機二的轉子之間由法蘭盤二固定連接，直線音圈電機二直線自由度方向動子的一端與轉動音圈電機二的定子之間由法蘭盤三固定連接，直線音圈電機二直線自由度方向定子的一端與轉動音圈電機三的轉子之間由法蘭盤四固定連接，直線音圈電機三直線自由度方向動子的一端與轉動音圈電機三的定子之間由法蘭盤五固定連接，直線音圈電機三直線自由度方向定子的一端固定有法蘭盤六，直線音圈電機一上的動子和定子之間、直線音圈電機二上的動子和定子之間、直線音圈電機三上的動子和定子之間均設有平移位置測量傳感器，轉動音圈電機一的定子與法蘭盤一之間、轉動音圈電機二的定子與法蘭盤三之間、轉動音圈電機三的定子與法蘭盤五之間均設有轉動角度測量傳感器。

本發明的有益效果：

本發明相對于現有技術來說，可以提供六個完整的自由度(現有技術在轉動方向上有限制)，從而完成空間飛行器上的剛柔部件之間的動力學耦合的解耦工作，大大提高了空間飛行器姿態和軌道控制的靈活性。本發明的去耦合裝置利于小型化設計。

本發明可以應用于空間飛行器剛柔部件的連接結構，例如：衛星太陽能帆板與衛星本體之間的連接、空間站大型可展開天線與空間站之間的連接。

附圖說明

圖1為本發明空間六自由度剛柔動力學去耦合裝置的整體結構示意圖。

圖2為直線音圈電機和法蘭盤的連接結構示意圖。

圖3為轉動音圈電機和直線音圈電機的連接結構示意圖。

圖中的附圖標記，1為轉動音圈電機一，2為法蘭盤一，3為直線音圈電機一，4為法蘭盤二，5為轉動音圈電機二，6為法蘭盤三，7為直線音圈電機二，8為法蘭盤四，9為轉動音圈電機三，10為法蘭盤五，11為直線音圈電機三，12為法蘭盤六，13為平移位置測量傳感器，14為轉動角度測量傳感器。

具體實施方式