[實用新型]一種柔性板旋轉運動振動檢測裝置

有效

• 申請號: 201920563543.2
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN210603573U
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 邱志成;杜佳豪
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 王東東

本實用新型公開了一種柔性板旋轉運動振動檢測裝置，包括柔性板本體部分、電機傳動部分、檢測部分及驅動控制部分；柔性板本體由兩塊經切除的柔性板構成，并且處于垂直懸掛，上面粘貼有壓電傳感器及加速度傳感器，還布置有多個固定的標志點以供檢測；傳動部分包括伺服電機、伺服電機驅動器、行星減速器等；振動檢測部分包括兩個CCD相機、鏡頭、激光器等；控制部分包括壓電陶瓷片、計算機等。利用雙目視覺的視差原理與結構光原理，解出鉸接板上固定標志點和激光點的三維坐標，可以得到一定范圍的振動信息，并實現可視化。通過計算機產生控制量，對柔性板進行控制。該裝置可以用來對比固定標志點與激光點的測量。

技術領域

本實用新型涉及旋轉板振動控制領域，具體涉及一種柔性板旋轉運動振動檢測裝置。

背景技術

航天器中大量使用了大型柔性結構，以及超輕、超薄的材料。輕型結構可以增加有效載荷的重力，提高運載工具的效率；大型結構可以增加空間的功能和航天器設計、制造的靈活性。

不過輕型柔性結構同時也存在一些不足。在系統調整姿態、變換速度時、以及外部擾動的影響等不可避免地帶來柔性結構的振動問題。例如航天器在變軌控制時，由于發動機驅動引起航天器運動速度變化，因為慣性因素而引起航天器的撓性附件振動。振動將會影響航天器的穩定性，或者導致設備疲勞損壞。因此大型柔性結構振動的測量與主動控制是十分必要的課題。

現有技術中，研究模擬太空帆板等撓性結構的振動控制，主要采用壓電片、加速度傳感器等進行振動主動控制研究。在大型柔性結構振動測量及主動控制的研究中，利用雙目視覺非接觸測量有其獨特的優勢，且還能快速獲取測量數據。雙目視覺在不接觸被測物體表面的情況下，不改變振動物體的頻率、振幅等特性。雙目視覺可以計算出空間點的三維坐標，可以獲取物體多點的結構振動的參數信息，而不僅僅局限于一點的振動信息等優點。結構光視覺大量程、大視場、較高精度、圖像信息易于提取、實時性強及主動受控。結構光視覺系統也是非接觸式測量，用光學投射器代替了一個相機，成本更低。

實用新型內容

為了克服現有技術存在的缺點與不足，本實用新型提供一種模擬衛星變軌時的柔性板旋轉運動振動檢測裝置，實現柔性板多點非接觸，實時準確測量。

本實用新型采用如下技術方案：

一種柔性板旋轉運動振動檢測裝置，包括柔性板本體部分、電機傳動部分、檢測部分及驅動控制部分；

所述柔性板本體部分包括柔性鉸接板，所述柔性鉸接板由兩個結構相同的柔性板通過鉸鏈連接構成，兩個柔性板分別為第一柔性板及第二柔性板，所述兩個柔性板的中間均設置切除結構，所述柔性鉸接板一端與機械夾緊裝置固定連接處于垂掛狀態，所述柔性鉸接板與機械夾緊裝置連接的一端稱為固定端，另一端為自由端；

所述電機傳動部分包括伺服電機、行星減速器、聯軸器及轉軸，所述伺服電機與行星減速器連接，行星減速器與轉軸通過聯軸器連接，柔性鉸接板與轉軸連接，通過控制伺服電機的轉動控制柔性板本體的轉動；

所述檢測部分檢測柔性鉸接板的振動信號；

所述驅動控制部分對柔性鉸接板的振動進行抑制。

所述檢測部分包括壓電傳感器、加速度傳感器、電荷放大器、端子板、運動控制卡、計算機、標志點、CCD相機及激光器，所述端子板與運動控制卡相互連接，所述運動控制卡與計算機相互連接；

所述壓電傳感器及加速度傳感器設置柔性鉸接板上，檢測柔性鉸接板的振動信號，經電荷放大器放大，通過端子板，輸入運動控制卡，最后輸入計算機；

所述標志點及CCD相機構成雙目視覺檢測單元，標志點位于柔性鉸接板上，CCD相機具體為兩個，安裝在柔性鉸接板的正前方，標志點在其視野范圍內，CCD相機拍攝標志點的圖像，輸入至計算機；