[發(fā)明專利]一種用于柔性太陽翼的三自由度空間驅(qū)動機構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210977047.8
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115180180A
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱家豪;李偉;余豪華;盛唐;王通;經(jīng)貴如;王學(xué)強;徐鈞恒
• 申請（專利權(quán)）人: 上海宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號: B64G1/44
• 分類號: B64G1/44
• 代理公司: 上海漢聲知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 任寧;胡晶

本發(fā)明公開了一種用于柔性太陽翼的三自由度空間驅(qū)動機構(gòu)，包括抬升組件、第一驅(qū)動組件、第二驅(qū)動組件、回轉(zhuǎn)框架；抬升組件安裝在衛(wèi)星艙體，第一驅(qū)動組件固定安裝在抬升組件的輸出軸上，抬升組件輸出軸的中心線與第一驅(qū)動組件輸出軸的中心線垂直布置，第二驅(qū)動組件固定在第一驅(qū)動組件的輸出軸上，第二驅(qū)動組件的輸出軸連接于回轉(zhuǎn)框架，回轉(zhuǎn)框架至少連接一個柔性太陽翼；抬升組件用于實現(xiàn)第一驅(qū)動組件重復(fù)旋轉(zhuǎn)90度，進而實現(xiàn)柔性太陽翼的重復(fù)展收。本發(fā)明的三自由度空間驅(qū)動機構(gòu)，可以實現(xiàn)柔性太陽翼的重復(fù)展收與多自由度對日定向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于衛(wèi)星技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種用于柔性太陽翼的三自由度空間驅(qū)動機構(gòu)。

背景技術(shù)

目前大多數(shù)衛(wèi)星裝備剛性太陽翼，并使用單自由度驅(qū)動機構(gòu)作為剛性太陽翼和星體的連接裝置，并驅(qū)動太陽翼對日定向，同時將太陽翼轉(zhuǎn)換的電流和信號傳輸?shù)叫求w內(nèi)。

隨著我國商業(yè)航天的不斷發(fā)展，柔性太陽翼的使用越來越廣泛，其重量輕、體積小、高折展比的特點能夠適應(yīng)商業(yè)衛(wèi)星星座快速組網(wǎng)、一箭多星發(fā)射等需求。針對衛(wèi)星星座復(fù)雜的運行軌道，需要柔性太陽翼具有重復(fù)展收、多自由度對日定向的能力，目前的單自由度驅(qū)動機構(gòu)、雙自由度驅(qū)動機構(gòu)無法滿足應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于柔性太陽翼的三自由度空間驅(qū)動機構(gòu)，抬升組件實現(xiàn)柔性太陽翼重復(fù)展收，第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件實現(xiàn)柔性太陽翼多自由度對日定向。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種用于柔性太陽翼的三自由度空間驅(qū)動機構(gòu)，包括抬升組件、第一驅(qū)動組件、第二驅(qū)動組件、回轉(zhuǎn)框架；

所述抬升組件安裝在衛(wèi)星艙體，所述第一驅(qū)動組件固定安裝在所述抬升組件的輸出軸上，所述抬升組件輸出軸的中心線與所述第一驅(qū)動組件輸出軸的中心線垂直布置，所述第二驅(qū)動組件固定在所述第一驅(qū)動組件的輸出軸上，所述第二驅(qū)動組件的輸出軸連接于所述回轉(zhuǎn)框架，所述回轉(zhuǎn)框架至少連接一個柔性太陽翼；

所述抬升組件用于實現(xiàn)第一驅(qū)動組件重復(fù)旋轉(zhuǎn)90度，進而實現(xiàn)柔性太陽翼的重復(fù)展收。

優(yōu)選地，還包括連接軸組件，所述連接軸的一端連接所述第一驅(qū)動組件的輸出軸，另一端固定連接所述第二驅(qū)動組件。

優(yōu)選地，所述連接軸組件包括連接軸和第一法蘭和第二法蘭，所述連接軸的兩端分別與第一法蘭、第二法蘭固定連接，所述第一法蘭與所述第一驅(qū)動組件的輸出軸連接，所述第二法蘭與所述第二驅(qū)動組件固定連接。

優(yōu)選地，所述連接軸的材質(zhì)為碳纖維復(fù)合材料，所述第一法蘭和第二法蘭的材質(zhì)為鈦合金。

優(yōu)選地，所述抬升組件、第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件均包括電機、減速器、殼體、驅(qū)動軸，所述電機、減速器與所述殼體固連，所述驅(qū)動軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在所述殼體內(nèi)，所述電機的輸出軸與所述減速器的輸入端連接，所述減速器的輸出端與所述驅(qū)動軸連接。

優(yōu)選地，所述電機為步進電機，所述減速器為行星減速器和諧波減速器組合的多級傳動減速組件，所述行星減速器輸入端與所述步進電機驅(qū)動軸相連，所述行星減速器輸出端與所述諧波減速器輸入端相連；所述諧波減速器輸出端與所述驅(qū)動軸相連。

優(yōu)選地，所述抬升組件、第一驅(qū)動組件和第二驅(qū)動組件均還包括角度傳感器，用于測量所述驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)角度，所述角度傳感器包括轉(zhuǎn)動部分和固定部分，所述轉(zhuǎn)動部分套設(shè)在所述驅(qū)動軸上，所述固定部分位于所述轉(zhuǎn)動部分的外部，并固定連接所述殼體。

優(yōu)選地，所述角度傳感器為旋轉(zhuǎn)變壓器或零位傳感器。

優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)框架的中部與所述第二驅(qū)動組件的輸出軸連接，所述回轉(zhuǎn)框架的端部連接兩個柔性太陽翼，且兩個柔性太陽翼以所述第一驅(qū)動組件的輸出軸中心線對稱。

本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的優(yōu)點和積極效果：