[發明專利]一種艙門展開力矩自動測量系統

在審

• 申請號: 202010697777.3
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111855050A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 羅斌;陳鳴亮;歐紅旗;張文明;郭欣宇;劉豐瑞;常世杰;秦凱;鄭權;楊顏志;徐清華
• 申請（專利權）人: 上海宇航系統工程研究所
• 主分類號: G01L3/04
• 分類號: G01L3/04
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 孫瑜

1.一種艙門展開力矩自動測量系統，其特征在于，包括：艙門(1)、測量裝置(2)、立柱(3)、滑動裝置(4)、圓弧導軌(5)、齒條(6)、底板(7)和艙體結構(8)；其中，

所述艙門(1)是測量對象，通過測量裝置(2)測量艙門自身狀態和艙門安裝電纜及管路狀態；

測量裝置(2)安裝于立柱(3)的上端，所述立柱(3)的下端安裝有滑動裝置(4)；所述滑動裝置(4)安裝于底板(7)上，通過底板(7)上的圓弧導軌(5)上的齒條(6)進行移動；實現對艙門展開力矩的自動測量；

艙門自身帶有驅動裝置，其驅動裝置安裝在艙體結構上，驅動艙門繞轉軸旋轉展開；艙門自身帶有重力平衡裝置，使得艙門能夠在重力平衡狀態下展開，且該重力平衡裝置對艙門展開產生的阻力矩忽略。

2.如權利要求1所述的艙門展開力矩自動測量系統，其特征在于，所述測量裝置(2)包括：第一電機(201)、第一纖維線(202)、上滑塊(203)、下滑塊(204)、第二纖維線(205)、力傳感器(206)和Z型支架(207)；

立柱(3)頂端加工有短槽，槽內安裝有上滑塊(203)和下滑塊(204)，上滑塊(203)置于下滑塊(204)上方；下滑塊(204)通過第一纖維線(202)同立柱(3)頂端的電機(201)相連接，上滑塊(203)與第二纖維線(205)連接，第二纖維線(205)與力傳感器(206)連接，力傳感器(206)再與Z型支架(207)固定；通過力傳感器(206)測量第二纖維線(205)上的拉力；Z型支架(207)用于將艙門(1)測量位置引出到艙門(1)外側位置，便于測量裝置(2)的布局。

3.如權利要求2所述的艙門展開力矩自動測量系統，其特征在于，測量裝置(2)在測量結束后還可實現與艙門的自動脫開，使得艙門(1)在高低溫環境下直接開展自由展開試驗；

當電機(201)轉動，第一纖維線(202)逐漸纏繞在電機(201)的末端，帶動下滑塊(204)向上運動，上滑塊(203)也隨之向上運動，直至從短槽的上端移出，同立柱(3)脫開，測量裝置(2)主體實現與艙門脫離，下滑塊(204)、第二纖維線(205)、力傳感器(206)和Z型支架(207)留在艙門上，完成艙門(1)自由展開的部分準備工作。

4.如權利要求3所述的艙門展開力矩自動測量系統，其特征在于，所述滑動裝置(4)包括：橫向導軌(401)、絲杠螺母副(402)、滑臺(403)、第二電機(404)和齒輪(405)；第二電機(404)可控制滑臺沿圓弧導軌(5)或橫向導軌(401)移動，滑臺(403)上固定有第二電機(404)，第二電機(404)輸出端安裝有齒輪(405)，齒輪(405)與齒條(6)形成嚙合關系，通過驅動齒輪(405)轉動使滑動裝置(4)沿著導軌5穩定速度移動，立柱(3)固定在滑臺(403)上，隨滑臺(403)運動，從而實現對艙門1的運動的限制。

5.如權利要求4所述的艙門展開力矩自動測量系統，其特征在于，艙門(1)初始處于閉合狀態，在驅動力矩作用下有繞旋轉軸轉動的趨勢，第二纖維線(205)被拉緊；通過第二電機(404)控制滑臺(403)以極低的穩定速度沿圓弧導軌(5)進行移動，此時艙門(1)是準靜態運動過程，艙門(1)轉動的驅動力矩和阻力矩相平衡；此時使用力傳感器(206)實時監測維持艙門(1)平衡所需力大小，結合力臂計算出對應力矩大小，通過艙門(1)自身和艙門(1)安裝電纜及管路兩個狀態的測量對比，即可計算出艙門(1)在展開全程不同位置處驅動力矩和阻力矩大小。

6.如權利要求5所述的艙門展開力矩自動測量系統，其特征在于，滑動裝置(4)通過控制第二電機(404)使滑臺(403)在圓弧導軌(5)上移動，實現艙門(1)從閉合到展開以及從展開到閉合的多次往復自動測量；；第二電機(404)還可以驅動絲杠螺母副(402)使得立柱(3)沿著橫向導軌(401)運動。