[發明專利]一種雙機加油風洞試驗支撐裝置的防碰壁方法

有效

• 申請號: 202010771865.3
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111735601B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 徐開明;劉忠華;陳洪;高大鵬;吳志剛;吳福章;章榮平;雷振華;焦文耕;張海酉;宋佳陽;饒祝;沙建華
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心低速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/04
• 分類號: G01M9/04
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王雨

本申請公開了一種雙機加油風洞試驗支撐裝置的防碰壁方法，首先，建立支撐裝置的正運動方程，并確定支撐裝置中各關節的關節空間。隨后在關節空間內選取一組隨機值組，隨機值組包括與關節一一對應的若干個隨機值，將隨機值組帶入正運動方程中，計算隨機值組定義下支撐裝置的末端執行點的位置。多次重復定義一組隨機值組和計算末端執行點的位置的步驟，進而獲得多個條件下末端執行點的位置。再根據全部末端執行點的位置繪制工作空間云圖。再從工作空間云圖中找出工作空間云圖中末端執行點的位置超過風洞空間的點，并將該點所對應的隨機值組刪除，以剩余的隨機值組為實驗參數集合，保證了末端執行點在理論上不會與風洞的側壁發生碰撞。

技術領域

本申請涉及空中加油技術領域，特別涉及一種雙機加油風洞試驗支撐裝置的防碰壁方法。

背景技術

空中加油的支撐裝置在實際應用之前需要先進行風洞實驗，驗證其是否能夠飛機高速飛行過程中滿足支撐強度等條件的要求。風洞實驗過程中，支撐裝置需要不斷調整位姿，以模擬實際應用中加油機和受油機之間的配合。支撐裝置調整位置過程中容易與風洞的側壁發生碰撞，碰撞不僅影響實驗正常進行，甚至可能損壞支撐裝置和風洞。

因此，如何避免支撐裝置與風洞發生碰撞是本領域技術人員急需解決的技術問題。

發明內容

本申請的目的是提供一種雙機加油風洞試驗支撐裝置的防碰壁方法，其通過正運動方程計算出支撐裝置末端執行點的工作空間云圖，并刪除會導致支撐裝置碰撞風洞側壁的隨機值組，從理論上避免了碰撞的發生。

為了實現上述目的，本申請提供如下技術方案：

一種雙機加油風洞試驗支撐裝置的防碰壁方法，包括：

建立支撐裝置的正運動方程；

確定所述支撐裝置中各關節的關節空間；

在所述關節空間內選取一組隨機值組，計算所述隨機值組定義下所述支撐裝置的末端執行點的位置，所述隨機值組包括與所述關節一一對應的若干個隨機值；

重復所述在所述關節空間內選取一組隨機值組，計算所述隨機值組定義下所述支撐裝置末端執行點的位置的步驟，根據全部所述末端執行點的位置繪制工作空間云圖；

刪除所述工作空間云圖中所述末端執行點的位置超過風洞空間的所述隨機值組，以剩余的所述隨機值組為實驗參數集合。

可選的，所述建立支撐裝置的正運動方程，包括：

確定各所述關節的D-H（Denavit-Hartenberg）參數表；

根據所述D-H參數表確定所述支撐裝置中各關節的變換矩陣；

根據各所述關節的變換矩陣沿遠離原點的方向依次確定各所述關節的正運動方程。

可選的，所述確定各所述關節的D-H參數表，包括：

確定第一關節的關節偏距為d₁；

所述根據所述D-H參數表確定所述支撐裝置中各關節的變換矩陣，包括：

確定所述第一關節的所述變換矩陣為

。

可選的，所述確定各所述關節的D-H參數表，包括：

確定第二關節的關節轉角為θ₂，第二關節長度為a₂；

所述根據所述D-H參數表確定所述支撐裝置中各關節的變換矩陣，包括：

確定所述第二關節的所述變換矩陣為