本實(shí)用新型涉及空間試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三自由度模擬失重氣浮平臺。

背景技術(shù)：

隨著航天工業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，人們對太空的探索越來越多。空間機(jī)器人技術(shù)正飛速發(fā)展，但空間機(jī)器人物理仿真試驗(yàn)的技術(shù)水平仍然不高，迫切需要進(jìn)一步研究空間機(jī)器人地面功能驗(yàn)證方法，開發(fā)微重力試驗(yàn)設(shè)備。太空中，處于失重狀態(tài)，各儀器或設(shè)備則需在失重狀態(tài)下對接，所以需要在地面進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，用于對接機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)位機(jī)構(gòu)、航天控制等的研制、驗(yàn)收和鑒定試驗(yàn)。

所以，設(shè)計(jì)一個(gè)能模擬失重狀態(tài)，且能按照預(yù)定的軌跡運(yùn)動的氣浮平臺是急需解決的問題，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能浮起從而模擬失重狀態(tài)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)簡單、且能按照預(yù)定軌跡運(yùn)動的三自由度模擬失重氣浮平臺。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的三自由度模擬失重氣浮平臺，它包括臺架和安裝在臺架內(nèi)的控制器；所述臺架底部設(shè)有多個(gè)氣浮墊，所述氣浮墊具有豎直向下的噴氣口；當(dāng)氣浮墊的噴氣口噴氣時(shí)，臺架整體浮起；臺架的四周設(shè)有當(dāng)臺架浮起時(shí)驅(qū)動臺架運(yùn)動的多個(gè)噴氣裝置；臺架內(nèi)固定安裝有用以供氣的氣源模塊和用以將氣源模塊提供的氣體減壓的減壓模塊；所述氣源模塊通過氣管與減壓模塊連通；減壓模塊通過氣管與氣浮墊連通；減壓模塊與氣浮墊之間的氣管上設(shè)有電磁閥；減壓模塊通過氣管與噴氣裝置連通；噴氣裝置和電磁閥分別與控制器電連接。

采用以上結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

由于臺架底部設(shè)有多個(gè)氣浮墊，這樣，氣浮墊通氣后可以是整個(gè)臺架浮起，相當(dāng)于模擬失重狀態(tài)，可以進(jìn)行對接實(shí)驗(yàn)等，并且臺架的四周設(shè)有當(dāng)臺架浮起時(shí)驅(qū)動臺架運(yùn)動的多個(gè)噴氣裝置；這樣，臺架可以在平面上移動或者轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)了臺架運(yùn)動功能；再者，實(shí)驗(yàn)人員還可以設(shè)計(jì)程序控制噴氣裝置的噴氣時(shí)間或噴氣順序等，使臺架按照預(yù)定的軌跡運(yùn)動。

所述氣源模塊包括氣瓶、第一截止閥和第一氣壓表；所述減壓模塊包括第二截止閥、減壓閥、第二氣壓表和氣體過濾器；所述噴氣裝置包括二位二通電磁閥和連接在二位二通電磁閥出氣口處的噴嘴；氣瓶、第一截止閥、第一氣壓表、第二截止閥、減壓閥、第二氣壓表、氣體過濾器通過氣管依次連通；氣體過濾器的出氣口通過氣管依次與電磁閥和氣浮墊連通；氣體過濾器的出氣口還通過氣管與二位二通電磁閥的進(jìn)氣口連通。

優(yōu)選的，所述臺架內(nèi)固定安裝有安全閥；所述安全閥設(shè)在第一氣壓表與第二截止閥之間的氣管上。這樣，當(dāng)氣管內(nèi)的氣壓超過安全閥的預(yù)設(shè)值時(shí)，安全閥可以泄氣，保證氣浮平臺使用的安全性。

優(yōu)選的，所述臺架內(nèi)固定安裝有氣容；所述氣容通過氣管與氣體過濾器的出氣口連通。這樣，氣容可以貯存減壓后的氣體，使進(jìn)入到氣浮墊的氣體更加平穩(wěn)，保證氣浮平臺的穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述臺架由上至下依次分為用以安裝待檢測設(shè)備的安裝層、用以固定閥門的閥門固定層、用以固定氣瓶和氣容的瓶體固定層和用以安裝電磁閥的電磁閥層；所述控制器固定在安裝層上；所述第一截止閥、第一氣壓表、第二截止閥、減壓閥、第二氣壓表、氣體過濾器固定在閥門固定層上；所述氣瓶和氣容固定在瓶體固定層上；所述電磁閥、二位二通電磁閥固定在電磁閥層上；這樣，將整個(gè)氣浮平臺設(shè)計(jì)成層狀，可以使其結(jié)構(gòu)緊湊，并且使整個(gè)氣浮平臺的重心落于氣浮平臺的中心，保證氣浮平臺工作的穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述噴氣裝置的數(shù)量為8個(gè)，對應(yīng)的，二位二通電磁閥的數(shù)量為8個(gè)，噴嘴的數(shù)量也為8個(gè)；8個(gè)二位二通電磁閥均勻地分布且固定在電磁閥層的四個(gè)邊緣上；8個(gè)噴嘴的方向均水平向外。

優(yōu)選的，所述臺架內(nèi)固定安裝有用以給氣瓶充氣的充氣裝置；所述充氣裝置包括通過管道依次連接的氣嘴、過濾器和充氣截止閥；充氣截止閥的出氣端通過氣管與第一截止閥的出氣端連通。這樣，當(dāng)試驗(yàn)完后可方便對氣浮平臺進(jìn)行充氣，方便下次使用。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型三自由度模擬失重氣浮平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型三自由度模擬失重氣浮平臺的原理示意圖。

其中：

1、臺架；2、控制器；3、氣浮墊；4、噴氣裝置；4.1、二位二通電磁閥；4.2、噴嘴；5、氣瓶；6、第一截止閥；7、第一氣壓表；8、第二截止閥；9、減壓閥；10、第二氣壓表；11、氣體過濾器；13、電磁閥；12、氣容；14、氣嘴；15、過濾器；16、充氣截止閥；17、安全閥。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。

參見附圖1至附圖2所示，一種三自由度模擬失重氣浮平臺，包括臺架1和安裝在臺架1內(nèi)的控制器2；所述臺架1底部設(shè)有多個(gè)氣浮墊3，所述氣浮墊3具有豎直向下的噴氣口；當(dāng)氣浮墊3的噴氣口噴氣時(shí)，臺架1整體浮起；臺架1的四周設(shè)有當(dāng)臺架1浮起時(shí)驅(qū)動臺架1運(yùn)動的多個(gè)噴氣裝置4；臺架1內(nèi)固定安裝有用以供氣的氣源模塊和用以將氣源模塊提供的氣體減壓的減壓模塊；所述氣源模塊通過氣管與減壓模塊連通；減壓模塊通過氣管與氣浮墊3連通；減壓模塊與氣浮墊3之間的氣管上設(shè)有電磁閥13；減壓模塊通過氣管與噴氣裝置4連通；噴氣裝置4和電磁閥13分別與控制器2電連接。

所述氣源模塊包括氣瓶5、第一截止閥6和第一氣壓表7；所述減壓模塊包括第二截止閥8、減壓閥9、第二氣壓表10和氣體過濾器11；所述噴氣裝置4包括二位二通電磁閥4.1和連接在二位二通電磁閥4.1出氣口處的噴嘴4.2；氣瓶5、第一截止閥6、第一氣壓表7、第二截止閥8、減壓閥9、第二氣壓表10、氣體過濾器11通過氣管依次連通；氣體過濾器11的出氣口通過氣管依次與電磁閥13和氣浮墊3連通；氣體過濾器11的出氣口還通過氣管與二位二通電磁閥4.1的進(jìn)氣口連通。

所述臺架1內(nèi)固定安裝有安全閥17；所述安全閥17設(shè)在第一氣壓表7與第二截止閥8之間的氣管上。

所述臺架1內(nèi)固定安裝有氣容12；所述氣容12通過氣管與氣體過濾器11的出氣口連通。

所述臺架1由上至下依次分為用以安裝待檢測設(shè)備的安裝層1.1、用以固定閥門的閥門固定層1.2、用以固定氣瓶5和氣容12的瓶體固定層1.3和用以安裝電磁閥的電磁閥層1.4；所述控制器2固定在安裝層1.1上；所述第一截止閥6、第一氣壓表7、第二截止閥8、減壓閥9、第二氣壓表10、氣體過濾器11固定在閥門固定層1.2上；所述氣瓶5和氣容12固定在瓶體固定層1.3上；所述電磁閥13、二位二通電磁閥4.1固定在電磁閥層上。

所述噴氣裝置4的數(shù)量為8個(gè)，對應(yīng)的，二位二通電磁閥4.1的數(shù)量為8個(gè)，噴嘴4.2的數(shù)量也為8個(gè)；8個(gè)二位二通電磁閥4.1均勻地分布且固定在電磁閥層1.4的四個(gè)邊緣上；8個(gè)噴嘴4.2的方向均水平向外。

所述臺架1內(nèi)固定安裝有用以給氣瓶5充氣的充氣裝置；所述充氣裝置包括通過管道依次連接的氣嘴14、過濾器15和充氣截止閥16；充氣截止閥16的出氣端通過氣管與第一截止閥6的出氣端連通。

本實(shí)用新型的工作原理：系統(tǒng)是將氣瓶5內(nèi)氣體通過減壓閥9減壓至所需氣壓，為氣浮墊和控制方向的二位二通電磁閥4.1供氣，氣浮墊3的噴氣口噴氣時(shí)，臺架1整體浮起；控制方向的二位二通電磁閥4.1出口均裝有噴嘴，在一定氣壓下噴出的氣體產(chǎn)生后座力，在控制器上預(yù)先可以設(shè)置好各個(gè)噴氣裝置中的二位二通電磁閥4.1的開啟/閉合時(shí)間，可以驅(qū)動系統(tǒng)按預(yù)定的軌跡運(yùn)動。充氣截止閥16用于控制外部氣體向氣瓶5內(nèi)充氣；第一截止閥6用于控制氣瓶5內(nèi)氣體向外部供氣及外部氣體向氣瓶5充氣；第一氣壓表7用于顯示氣瓶內(nèi)氣體的壓力；安全閥17用于確保系統(tǒng)的安全性，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)充氣壓力高于一定壓力時(shí)自動放氣；第二截止閥8用于控制氣瓶5內(nèi)氣體向后級供氣；減壓閥9用于氣瓶5內(nèi)的氣體減壓至所需壓力，達(dá)到電磁閥13和噴氣裝置用氣要求；過濾器15用于對減壓閥9減壓后的氣體過濾，保證進(jìn)入電磁閥13和噴氣裝置的氣體潔凈度；氣容12用于貯存低壓氣體，使進(jìn)入到電磁閥13和噴氣裝置內(nèi)氣體更加平穩(wěn)；電磁閥13用于控制氣浮平臺氣體的通斷。

以上所述，僅是本實(shí)用新型較佳可行的實(shí)施示例，不能因此即局限本實(shí)用新型的權(quán)利范圍，對熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，凡運(yùn)用本實(shí)用新型的技術(shù)方案和技術(shù)構(gòu)思做出的其他各種相應(yīng)的改變都應(yīng)屬于在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。