[發(fā)明專利]一種空間可重構(gòu)鏡面支撐結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810286055.1
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN108333710A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)博;馬洪業(yè);趙晨雪;鄭文廣
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B7/182
• 分類號(hào): G02B7/182
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新;王之懷

本發(fā)明涉及航天技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是：一種空間可重構(gòu)鏡面支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于：該裝置包括鏡面部分和用于支撐鏡面部分的長方體框架部分；所述長方體框架部分包括位于裝置兩側(cè)的襯托架、四個(gè)鉸接襯托架之間的展開固定機(jī)構(gòu)、用于鎖緊展開固定機(jī)構(gòu)的第一彈簧卡位塊和八個(gè)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)；所述鏡面部分共四組，每組鏡面部分包括正六邊形鏡面、固定在襯托架上的底座、用于鉸接相鄰兩組鏡面部分的固定矩形塊、用于鎖緊鏡面部分的第二彈簧卡位塊、粗調(diào)重構(gòu)鏡面角度的中部夾層、精調(diào)重構(gòu)鏡面角度的Stewart平臺(tái)和第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)。該裝置發(fā)射前被收攏壓縮，到達(dá)太空后子鏡面展開組裝成一個(gè)大鏡面，并可重構(gòu)變換成兩個(gè)小鏡面，提高了空間利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航天技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種空間可重構(gòu)鏡面支撐結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在航天領(lǐng)域，受到重量和體積的限制，運(yùn)載火箭可搭載運(yùn)輸?shù)馁Y源非常有限，工作臺(tái)在進(jìn)入工作點(diǎn)后，往往面臨工作需求大但功能不足的問題。為了解決這一問題，技術(shù)人員通常在發(fā)射階段將工作臺(tái)收攏壓縮，進(jìn)入工作點(diǎn)后使其展開重組，從而大大減小了發(fā)射所需要的空間，這種方式在各種空間科學(xué)，特別是在資源約束極嚴(yán)的深空探索中被廣泛應(yīng)用。但是，這種方式的設(shè)計(jì)通常涉及到較多自由度，且各個(gè)部件之間需要精密配合，這一點(diǎn)在實(shí)踐中不容易做到。因此，研究設(shè)計(jì)各種可重構(gòu)裝置對空間科學(xué)以至國防相關(guān)的航天技術(shù)有著重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種空間可重構(gòu)鏡面支撐結(jié)構(gòu)，該裝置在發(fā)射前被收攏壓縮，大大減小了發(fā)射所需要的空間，到達(dá)太空后子鏡面不僅可以展開組裝成一個(gè)大鏡面，也可以進(jìn)行重構(gòu)變換成兩個(gè)小鏡面。

本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種空間可重構(gòu)鏡面支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于：該裝置包括鏡面部分和用于支撐鏡面部分的長方體框架部分；

所述長方體框架部分包括位于裝置兩側(cè)并與鏡面部分固定連接的襯托架、四個(gè)鉸接在兩個(gè)襯托架之間并用于展開裝置的展開固定機(jī)構(gòu)、用于鎖緊展開固定機(jī)構(gòu)的第一彈簧卡位塊和帶動(dòng)框架部分變形的八個(gè)第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)；

所述鏡面部分共四組，每組鏡面部分包括正六邊形鏡面、固定在襯托架上的底座、用于鉸接相鄰兩組鏡面部分的固定矩形塊、用于鎖緊鏡面部分的第二彈簧卡位塊、用于粗調(diào)重構(gòu)鏡面角度的中部夾層、用于精調(diào)重構(gòu)鏡面角度的Stewart平臺(tái)和帶動(dòng)兩組相鄰鏡面部分進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動(dòng)的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)；

所述底座通過四桿機(jī)構(gòu)與中間夾層連接；所述Stewart平臺(tái)的底部固定在中部夾層上；所述正六邊形鏡面固定在Stewart平臺(tái)的工作平臺(tái)上。

每個(gè)展開固定機(jī)構(gòu)包括分別與兩側(cè)襯托架鉸接的第一桿和第二桿、一端與第二桿固定連接且另一端設(shè)有弧形曲面和弧形凹槽的第二連接塊、一端與第一桿固定連接且另一端通過圓柱銷與第二連接塊鉸接的第一連接塊、橫向穿插并固定在第一連接塊上的第一圓桿、可滑動(dòng)地定位在第一連接塊兩側(cè)滑槽中的第二圓桿、一端可繞第一圓桿轉(zhuǎn)動(dòng)且另一端與第二圓桿固定的伸縮桿、穿套在伸縮桿上的第一伸縮彈簧、用于帶動(dòng)伸縮桿繞第一圓桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第一扭轉(zhuǎn)彈簧、用于帶動(dòng)第一連接塊和第二連接塊進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動(dòng)的第二扭轉(zhuǎn)彈簧以及設(shè)置在第一連接塊側(cè)面以配合第一彈簧卡位塊的楔形塊；

所述第二圓桿可沿弧形曲面運(yùn)動(dòng)并卡嵌至弧形凹槽中，以便將第一桿和第二桿固定；所述第一扭轉(zhuǎn)彈簧一端固定在第一圓桿上，另一端固定在伸縮桿上；所述第二扭轉(zhuǎn)彈簧一端固定在第一連接塊上，另一端固定在第二連接塊上；所述伸縮桿和第一伸縮彈簧均為兩組且對稱安裝在第二連接塊弧形曲面兩側(cè)；所述第一連接塊上開設(shè)有用于通過第一圓桿和圓柱銷的通孔；所述展開固定機(jī)構(gòu)之間還設(shè)置有與第二彈簧卡位塊相配合的定位桿。

所述四桿機(jī)構(gòu)包括一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地鉸接在底座第一鉸鏈孔處的主動(dòng)桿、一端可轉(zhuǎn)動(dòng)地鉸接在底座第二鉸鏈孔處的從動(dòng)桿、兩端分別與主動(dòng)桿和從動(dòng)桿鉸接的中間桿以及固定在第一鉸鏈孔處以帶動(dòng)主動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)的第三旋轉(zhuǎn)電機(jī)；所述從動(dòng)桿的中間部分與中間夾層固定連接。