[發(fā)明專利]微重力模擬臺(tái)和模擬裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310004847.6
• 申請(qǐng)日: 2023-01-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116119046A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李楠;馬可;周訓(xùn)強(qiáng);陳文軒;王曉坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 之江實(shí)驗(yàn)室
• 主分類號(hào): B64G7/00
• 分類號(hào): B64G7/00
• 代理公司: 北京博思佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11415
• 代理人: 王劍

本公開(kāi)是關(guān)于一種微重力模擬臺(tái)和模擬裝置。微重力模擬臺(tái)包括承載件、氣浮機(jī)構(gòu)、感應(yīng)件、感應(yīng)器和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。氣浮機(jī)構(gòu)包括氣浮軸承和基座，基座通過(guò)氣浮軸承漂浮安裝于承載件。感應(yīng)件和感應(yīng)器兩者中的一個(gè)設(shè)置于承載件，且兩者中的另一個(gè)設(shè)置于基座。感應(yīng)器用于感應(yīng)感應(yīng)件位置，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接承載件，并通過(guò)感應(yīng)器和基座的配合，驅(qū)動(dòng)承載件跟隨基座移動(dòng)。本公開(kāi)中感應(yīng)器通過(guò)感應(yīng)感應(yīng)件位置，進(jìn)而使得承載件能夠跟隨著基座移動(dòng)。這樣設(shè)置，無(wú)論基座怎么移動(dòng)，承載件一直位于基座的下方，即承載件只需要和基座的水平面積差不多大小，便始終能夠?qū)纬芍危M(jìn)而減小了承載件的面積，使得操作人員能夠單人完成對(duì)微重力模擬臺(tái)的運(yùn)輸與調(diào)試。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及微重力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微重力模擬臺(tái)和模擬裝置。

背景技術(shù)

地面微重力模擬試驗(yàn)是衛(wèi)星、空間機(jī)器人等航天設(shè)備研制過(guò)程中例行試驗(yàn)，相比于仿真與理論評(píng)估等試驗(yàn)驗(yàn)證系統(tǒng)，微重力條件下的物理樣機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)更加真實(shí)，環(huán)境模擬更加逼真，驗(yàn)證更加充分可靠。

微重力條件的實(shí)現(xiàn)一般有氣浮法、懸吊法、水浮法等，氣浮法的采用平面氣浮軸承以及旋轉(zhuǎn)氣浮軸承實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)裝置與試驗(yàn)臺(tái)之間形成具有一定承載能力的氣膜，從而與試驗(yàn)裝置的重力形成平衡以達(dá)到懸浮狀態(tài)，可保證試驗(yàn)裝置在微摩擦條件下的各項(xiàng)試驗(yàn)正常進(jìn)行。

與懸吊法、水浮法等試驗(yàn)法相比，氣浮法具有成本低、承載能力強(qiáng)、系統(tǒng)復(fù)雜程度低的優(yōu)點(diǎn)，是微重力試驗(yàn)裝置的首選。但是，由于氣浮軸承對(duì)承載件的平面度、單位面積承載能力以及表面粗糙度要求較高，承載件多采用較大的面積的大理石、鑄鋼等材料加工，一般體積與重量均較大，從而給搬運(yùn)、運(yùn)輸以及安裝施工等過(guò)程中造成很大的人員安全性以及本體被破壞風(fēng)險(xiǎn)，并且過(guò)分依賴現(xiàn)場(chǎng)工具，例如天車，叉車等，對(duì)施工的空間以及條件要求較高，因此急需研制一種便于拆卸、快速安裝同時(shí)能夠保證的承載表面的性能要求的承載系統(tǒng)，降低對(duì)于運(yùn)輸以及施工條件的要求，從而提升微重力模擬試驗(yàn)的適用性。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)提供一種微重力模擬臺(tái)和模擬裝置，以解決相關(guān)技術(shù)中的至少部分問(wèn)題。

根據(jù)本公開(kāi)的第一方面提出一種微重力模擬臺(tái)，應(yīng)用于航天設(shè)備。所述微重力模擬臺(tái)包括承載件、氣浮軸承和用于承載所述航天設(shè)備的基座，所述基座通過(guò)所述氣浮軸承漂浮安裝于所述承載件。所述微重力模擬臺(tái)還包括感應(yīng)件、感應(yīng)器和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述感應(yīng)件和感應(yīng)器兩者中的一個(gè)設(shè)置于所述承載件，且兩者中的另一個(gè)設(shè)置于所述基座。所述感應(yīng)器用于感應(yīng)所述感應(yīng)件位置，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接所述承載件，并通過(guò)所述感應(yīng)器和基座的配合，驅(qū)動(dòng)所述承載件跟隨所述基座移動(dòng)。

可選的，所述感應(yīng)器包括視覺(jué)檢測(cè)攝像頭；所述感應(yīng)件包括與所述視覺(jué)檢測(cè)攝像頭配合的視覺(jué)標(biāo)志物。

可選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于驅(qū)動(dòng)承載件沿第一方向移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)組件。所述第一驅(qū)動(dòng)組件包括第一直線傳感器。所述第一直線傳感器用于感應(yīng)所述承載件在所述第一方向上的位置，以使得當(dāng)所述基座在所述航天設(shè)備的作用下存在所述第一方向的移動(dòng)時(shí)，所述承載件能夠跟隨所述基座沿所述第一方向移動(dòng)。

可選的，所述第一驅(qū)動(dòng)組件還包括第一安裝座和設(shè)置于所述第一安裝座上的第一電機(jī)、第一絲桿和第一螺母。所述第一絲桿沿所述第一方向延伸，且與所述第一電機(jī)傳動(dòng)連接。所述第一螺母與所述承載座固定連接，以及與所述第一絲桿傳動(dòng)連接。

所述第一直線傳感器用于檢測(cè)所述第一螺母在所述第一方向上的位置。

可選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括沿所述第一方向延伸的第一導(dǎo)軌。所述第一導(dǎo)軌與所述第一安裝座并排分布，所述承載件滑動(dòng)安裝于所述第一導(dǎo)軌。

可選的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)承載件沿第二方向移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)組件。所述第二驅(qū)動(dòng)組件包括第二直線傳感器。所述第二直線傳感器用于感應(yīng)所述承載件在所述第二方向上的位置，以使得當(dāng)所述基座在所述航天設(shè)備的作用下存在所述第二方向的移動(dòng)時(shí)，所述承載件能夠跟隨所述基座沿所述第二方向移動(dòng)。其中，所述第二方向與所述第一方向垂直。