[發明專利]一種空間遙感精密儀器大角度、輕質伺服結構

有效

• 申請號: 201911085206.8
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110645456B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 姜肖楠;劉暢;張凱;傅瑤;趙宇宸
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: F16M11/14
• 分類號: F16M11/14;F16M11/18;F16M11/32
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王丹陽

本發明公開了一種空間遙感精密儀器大角度、輕質伺服結構，屬于空間精密機械領域。該伺服機構包括：有效載荷、衛星平臺和三根電動推桿；電動推桿均布于有效載荷下方與衛星平臺上方之間、且電動推桿的兩端分別通過球鉸裝置與有效載荷與衛星平臺分別對應鉸接；電動推桿與衛星平臺連接的一端安裝有解鎖裝置，用以限制該端的球鉸裝置的轉動；三根電動推桿均布于有效載荷圓周方向的外邊緣并向有效載荷外傾斜、且與衛星平臺成45°～60°夾角布置。本發明具有質量輕、轉動范圍大、通過調整電動推桿的運行速度，可以獲得較高的轉動速度的優點。

技術領域

本發明涉及空間精密機械領域，具體涉及一種空間遙感精密儀器大角度、輕質伺服結構。

背景技術

伺服機構能夠保證空間光學相機自由轉動。進行在軌對地觀測時，如需改變觀測區域、搜索目標、跟蹤目標時，主要通過衛星機動(如側擺、前視、后視等)來實現。但是衛星大范圍、快速機動會消耗攜帶的燃料，減少衛星使用壽命。相機具有伺服機構，即可無需衛星機動，來完成上述任務。

現有技術中，地面使用的傳統意義的伺服機構一般包括二維轉臺系統或六推桿系統。

其中，二維轉臺系統在地面環境廣泛使用，可以實現大范圍轉動，一般為一維360°，另一維180°；雖然轉動速度快、穩定性高；角度變化線性，控制方式簡單。但是體積規模大，重量難以控制，在重量要求極嚴的航天領域較少使用。

其中，六推桿系統在機械加工和精密檢測領域廣泛應用，重量低于二維轉臺系統；轉動穩定性高。但是轉動速度慢；轉動范圍較小(一般小于30°)；角度變化非線性，控制系統較復雜；體積、重量雖然輕于二維轉臺系統，但是仍然未達到航天應用的指標要求。如授權公告號為CN102862929B，申請日為2012年8月23日，名稱為《一種六自由度運動平臺》的中國發明專利和授權公告號為CN2677679，申請日為2004年1月6日，名稱為《帶球鉸的六自由度液壓伺服平臺》的中國實用新型專利。都是采用在上平臺和下平臺之間均布六個電動推桿的結構形式。

綜上所述，亟需一種具有高輕量化、大轉動范圍、高穩定性的伺服機構，滿足裝備空間有效載荷的要求。

發明內容

本發明為了克服傳統六推桿系統的伺服機構轉動范圍小、質量大的技術問題，提供一種空間遙感精密儀器大角度、輕質伺服結構。

一種空間遙感精密儀器大角度、輕質伺服結構，包括：

有效載荷、衛星平臺和三根電動推桿；

所述電動推桿均布于所述有效載荷下方與所述衛星平臺上方之間、且所述電動推桿的兩端分別通過球絞裝置與所述有效載荷與所述衛星平臺分別對應鉸接；

所述電動推桿與所述所述衛星平臺連接的一端安裝有解鎖裝置，用以限制該端的所述球絞裝置的轉動；

三根所述電動推桿均布與所述有效載荷圓周方向的外邊緣并向所述有效載荷外傾斜、且與所述衛星平臺成45°～60°夾角布置。

進一步的，所述球絞裝置包括提供整體上為球形內腔的球絞座和端蓋、球頭、和調整所述球形內腔與所述球頭的球部之間間隙的修調墊；

所述球頭具有球形的球部和桿狀的桿部；

所述球頭的球部置于所述球形內腔的中心；

所述端蓋設有所述球頭的桿部伸出的通孔；

所述修調墊夾與所述球絞座和所述端蓋之間、且關于所述球頭的球部對稱布置；

所述球絞座開設有朝向所述修調墊的半球面，所述端蓋開設有朝向所述修調墊的圓錐面、且所述圓錐面與所述球頭的球部相切，所述修調墊開設有通孔供所述所述球頭的球部穿設；

所述球絞座、所述端蓋、和所述修調墊固定連接。