一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)包括模擬航天器、空間三維主動隨動單元、姿態(tài)隨動及固定單元、緩沖及傳感器安裝單元和控制單元，空間三維主動隨動單元主動跟隨航天器的位置運動，并補償航天器所受到的重力；姿態(tài)隨動及固定單元可跟隨航天器的姿態(tài)調(diào)整運動，并可在航天器姿態(tài)調(diào)整好后保持航天器現(xiàn)有姿態(tài)；緩沖及傳感器安裝單元包括緩沖模塊和傳感器安裝測量模塊，緩沖模塊利用彈簧上的力不會瞬間改變的性質(zhì)提高系統(tǒng)重力補償?shù)木龋瑐鞲衅靼惭b測量模塊包括無線傾角傳感器和張力傳感器，為系統(tǒng)提供閉環(huán)控制；控制單元根據(jù)傳感器的測量結(jié)果控制伺服電機的運動，主動跟隨航天器的運動。
【專利說明】
一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于航天器及探測器等空間任務(wù)地面驗證技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及提供航天器空間運動地面驗證的六自由度微重力環(huán)境。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，空間任務(wù)的核心內(nèi)容是空間合作，空間合作主要是指包括交會對接在內(nèi)的各類在軌服務(wù)，空間站的補給、修復(fù)與航天員的輪替等。這些空間任務(wù)實施的一般步驟包括:任務(wù)內(nèi)容的確定，執(zhí)行方案的設(shè)計，方案的地面試驗驗證，任務(wù)執(zhí)行器的研制，方案的在軌驗證，以及空間任務(wù)的最后實施六個階段，每個階段缺一不可。作為空間任務(wù)實施的地面驗證關(guān)鍵部分，地面試驗的目標(biāo)是驗證空間任務(wù)方案的合理性和技術(shù)可行性，而其成功與否在很大程度上取決于所采用的驗證方法對其空間任務(wù)實施過程特征是否是真實的反映。概括地說，這些特征包括:空間任務(wù)實施過程是在微重力環(huán)境中和航天器姿態(tài)位置運動不受約束等等。而目前所采用的地面驗證方法對上述特征的反映都存在明顯的不足，例如:系統(tǒng)仿真無法實時描述任務(wù)過程;半物理仿真雖然考慮了合作目標(biāo)的相對軌道運行，但是通常不涉及微重力環(huán)境的影響，且也常常僅對空間任務(wù)中的某一子系統(tǒng)或者特定功能進(jìn)行驗證，而每個子系統(tǒng)性能的滿足并不意味著綜合系統(tǒng)的整體性能滿足。全物理仿真中考慮到重力補償和無約束運動的常用的方法有失重法、液浮法、氣浮法和懸掛法。失重法常見的為拋物飛行和自由落體，此方法的缺點是時間短、占用的空間大、能夠提供的空間有限并且成本高;液浮法阻尼大、維護(hù)成本高且只適合低速運動的情況;氣浮法一般只能提供五個自由度的運動，在豎直方向的運動受限。懸掛法所占用的空間小、不受時間空間的約束，是重力補償常用的方法，懸掛法一般可以分為主動重力補償和被動重力補償。被動重力補償?shù)难a償精度較低，對試驗效果有較大影響;主動重力補償能夠提高補償精度，但目前主動重力補償方法一般通過單點懸掛提供三自由度運動空間或多點懸掛提供六自由度運動空間，針對實現(xiàn)航天器運動再現(xiàn)這個目標(biāo)，三自由度運動空間顯然不夠，多點懸掛所提供的六自由度空間會由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、系統(tǒng)難控導(dǎo)致試驗效果不佳，因此，發(fā)展一種能夠更加真實反映空間任務(wù)實施過程微重力環(huán)境無約束運動環(huán)境，對促進(jìn)未來空間試驗先期在地面更為精確地進(jìn)行，以降低研制風(fēng)險，提高可靠性，縮短研究周期，節(jié)省投資，使相關(guān)研究成果盡快進(jìn)入國際領(lǐng)先行列，大幅度提升我國的航天能力和可持續(xù)發(fā)展的潛力是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出了一種單點懸掛即可提供航天器六自由度運動空間的地面補償驗證系統(tǒng)，降低了控制的復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)可靠性。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0005]本發(fā)明一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)包括模擬航天器、空間三維主動隨動單元、姿態(tài)隨動及固定單元、緩沖及傳感器安裝單元和控制單元。模擬航天器用來驗證本發(fā)明的重力補償精度及航天器運動及姿態(tài)調(diào)整的跟隨效果;空間三維主動隨動單元主動跟隨航天器的位置運動，并補償航天器所受到的重力；姿態(tài)隨動及固定單元可跟隨航天器的姿態(tài)調(diào)整運動，并可在航天器姿態(tài)調(diào)整好后保持航天器現(xiàn)有姿態(tài)；緩沖及傳感器安裝單元包括緩沖模塊和傳感器安裝測量模塊，緩沖模塊利用彈簧上的力不會瞬間改變的性質(zhì)提高系統(tǒng)重力補償?shù)木龋瑐鞲衅靼惭b測量模塊包括無線傾角傳感器和張力傳感器，為系統(tǒng)提供閉環(huán)控制;控制單元根據(jù)傳感器的測量結(jié)果控制伺服電機的運動，主動跟隨航天器的運動。
[0006]所述模擬航天器包括航天器底板、航天器主體、航天器對接端與對接桿，航天器底板與航天器對接端安裝在航天器主體的兩側(cè)，對接桿安裝在航天器對接端，對接桿由兩部分組成，大端為螺紋端用以和航天器對接端連接，小端為光桿用以和沒有安裝對接桿的另一模擬航天器的航天器對接端對接。
[0007]所述空間三維主動隨動單元包括三角固定塊、立柱、筋板、橫梁、橫向線性模組及橫向電機、縱向線性模組及縱向電機與豎向線性模組及豎向電機。三角固定塊連接在立柱側(cè)面用來與外界連接固定立柱，三角固定塊、立柱、筋板與橫梁構(gòu)成了空間三維主動隨動單元的三角支撐結(jié)構(gòu)，選用三角支撐結(jié)構(gòu)可擴大模擬航天器的運動范圍；橫向線性模組及橫向電機安裝的橫梁上，在橫向電機的帶動下其上的滑塊可沿橫向線性模組運動;縱向線性模組及縱向電機安裝在橫向線性模組及橫向電機的滑塊上，縱向線性模組的滑塊在縱向電機的帶動下可沿縱向線性模組運動;豎向線性模組及豎向電機安裝在縱向線性模組及縱向電機的滑塊上，豎向線性模組的齒條在豎向電機的帶動下可沿豎向運動；則齒條可在橫向線性模組、縱向線性模組及豎向線性模組及其相關(guān)電機的帶動下實現(xiàn)空間的三維運動。
[0008]所述姿態(tài)隨動及固定單元包括滾轉(zhuǎn)模塊、俯仰及姿態(tài)保持模塊、懸掛架與偏航模塊，滾轉(zhuǎn)模塊直接與航天器連接用以固定航天器并跟隨航天器的滾轉(zhuǎn)運動，滾轉(zhuǎn)模塊連接到俯仰及姿態(tài)保持模塊上，俯仰及姿態(tài)保持模塊連接在懸掛架的側(cè)板上并可跟隨航天器的俯仰運動并可保持航天器的現(xiàn)有姿態(tài)，偏航模塊連接在懸掛架的橫梁上可跟隨航天器的偏航運動。
[0009]所述緩沖及傳感器安裝單元包括緩沖模塊及傳感器安裝測量模塊，緩沖模塊包括彈簧下端固定塊、壓簧、內(nèi)軸、彈簧外套與加長型直線軸承，加長型直線軸承安裝在彈簧外套上端，其內(nèi)壁與內(nèi)軸配合，保證內(nèi)軸相對于彈簧外套無晃動微摩擦運動，壓簧上端與加長型直線軸承下端接觸，下端通過彈簧下端固定塊固定，當(dāng)內(nèi)軸相對于彈簧外套運動時，壓簧的壓縮長度隨之變化;傳感器安裝測量模塊包括傳感器安裝板、十字萬向節(jié)、無線傾角傳感器、電池安裝板、張力傳感器連接柱與張力傳感器，無線傾角傳感器安裝在傳感器安裝板上，傳感器安裝板安裝在內(nèi)軸上，內(nèi)軸通過銷釘與十字萬向節(jié)下端固連，十字聯(lián)軸器的上端通過張力傳感器連接柱連接到張力傳感器上，張力傳感器連接柱上還安裝有電池安裝板。
[0010]所述控制單元包括電機驅(qū)動器、無線接收器及控制卡，無線接收器用以接收無線傾角傳感器的信息，控制卡對各種信號進(jìn)行處理通過電機驅(qū)動器控制相關(guān)電機的運動，主動跟隨航天器的運動并補償航天器的重力。
[0011]所述模擬航天器安裝在姿態(tài)隨動及固定單元的滾動模塊上，姿態(tài)隨動及固定單元與緩沖及傳感器安裝單元連接，緩沖及傳感器安裝單元連接到空間三維隨動單元的齒條上。
[0012]本發(fā)明一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)的工作原理及工作過程為:當(dāng)航天器進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整時，姿態(tài)隨動及固定單元跟隨航天器的姿態(tài)調(diào)整運動，姿態(tài)隨動及固定單元保證了航天器在其旋轉(zhuǎn)運動的軸線對稱的兩側(cè)質(zhì)量均勻分布，航天器本身的重力對其姿態(tài)調(diào)整運動無影響；當(dāng)航天器進(jìn)行軌道機動，調(diào)整其位置時，航天器水平運動帶動緩沖及傳感器安裝單元繞十字萬向節(jié)擺動，無線傾角傳感器將測量得到的偏轉(zhuǎn)角度傳遞給控制卡，控制卡通過電機驅(qū)動器控制橫向與縱向的電機轉(zhuǎn)動帶動對應(yīng)的線性模組運動消除偏轉(zhuǎn)角度跟隨航天器的水平運動，當(dāng)航天器豎向運動時，與之剛性連接的彈簧外套相對內(nèi)軸運動，壓簧壓縮長度變化其上的力隨之變化，張力傳感器測得這一變化傳遞給控制卡，控制卡控制電機驅(qū)動器控制豎向電機轉(zhuǎn)動帶動豎向線性模組運動消除彈簧壓縮量的變化從而跟隨航天器的豎向運動并補償航天器所受的重力。
[0013]本發(fā)明對比已有的技術(shù)有如下特點:
[0014]1、加入了彈簧緩沖裝置提高了系統(tǒng)的補償精度；
[0015]2、單點懸掛即可提供航天器六自由度的運動環(huán)境并補償航天器受到的重力；
[0016]3、加入了姿態(tài)保持模塊，擴展了本發(fā)明的應(yīng)用范圍；
[0017]4、采用無線傾角傳感器減小了接線對系統(tǒng)運動的干擾。
【附圖說明】
[0018]圖1是一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)的整體視圖及正視圖。
[0019]圖中標(biāo)號:1:模擬航天器;2:姿態(tài)隨動及固定單元;3:緩沖及傳感器安裝單元;4:空間三維隨動單元。
[0020]圖2是模擬航天器。
[0021 ]圖中標(biāo)號:11:航天器底板;12:航天器主體:13:航天器對接端;14:對接桿。
[0022]圖3是姿態(tài)隨動及固定單元。
[0023]圖中標(biāo)號:21:滾轉(zhuǎn)模塊;22:俯仰及姿態(tài)保持模塊;23:懸掛架;24:偏航模塊。
[0024]圖4是滾轉(zhuǎn)模塊。
[0025]圖中標(biāo)號:211:內(nèi)接板固定螺栓;212:滾轉(zhuǎn)軸承固定頂絲;213:滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)接連接板;214:滾轉(zhuǎn)軸承;215:滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定;216:弧面墊片;217:固定螺母。
[0026]圖5是俯仰及姿態(tài)保持模塊。
[0027]圖中標(biāo)號:221:電磁制動;222:俯仰連接板;223:俯仰軸承;224:大軸承外固定框。
[0028]圖6是偏航模塊。
[0029]圖中標(biāo)號:241:偏航外固定；242:偏航內(nèi)軸；243:偏航角接觸軸承；244:偏航外接端。
[0030]圖7是緩沖及傳感器安裝單元。
[0031]圖中標(biāo)號:31:緩沖模塊;32:傳感器安裝測量模塊;311:彈簧下端固定塊;312:壓簧;313:內(nèi)軸;314:彈簧外套;315:加長型直線軸承;321:傳感器安裝板;322:十字萬向節(jié)；323:無線傾角傳感器;324:電池安裝板;325:張力傳感器連接柱;326:張力傳感器。
[0032]圖8是空間三維隨動單元。
[0033]圖中標(biāo)號:41:三角固定塊;42:立柱;43:筋板;44:橫梁;45:橫向線性模組及橫向電機;46:縱向線性模組及縱向電機;47豎向線性模組及豎向電機。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0035]結(jié)合圖1，本發(fā)明一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)包括模擬航天器1、姿態(tài)隨動及固定單元2、緩沖及傳感器安裝單元3與空間三維隨動單元4。模擬航天器I通過姿態(tài)隨動及固定單元2連接到緩沖及傳感器安裝單元3上，緩沖及傳感器安裝單元3連接到空間三維隨動單元4上。
[0036]結(jié)合圖2，模擬航天器I包括航天器底板11、航天器主體12、航天器對接端13與對接桿14，航天器底板I與航天器對接端13安裝在航天器主體12的兩端，對接桿14安裝在航天器對接端13的端面螺紋孔上。
[0037]結(jié)合圖3?圖6，姿態(tài)隨動及固定單元2包括滾轉(zhuǎn)模塊21、俯仰及姿態(tài)保持模塊22、懸掛架23與偏航模塊24。模擬航天器I通過滾轉(zhuǎn)模塊21與姿態(tài)隨動及固定單元2連接，滾轉(zhuǎn)模塊21與俯仰及姿態(tài)保持模塊22連接，俯仰及姿態(tài)保持模塊22安裝在懸掛架23的兩側(cè)，懸掛架23上端橫梁正中位置安裝有偏航模塊24。滾轉(zhuǎn)模塊21包括內(nèi)接板固定螺栓211、滾轉(zhuǎn)軸承固定頂絲212、滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)接連接板213、滾轉(zhuǎn)軸承214、滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定215、弧面墊片216與固定螺母217，具體連接關(guān)系見圖4;俯仰及姿態(tài)保持模塊22包括電磁制動221、俯仰連接板222、俯仰軸承223與大軸承外固定框224，具體連接關(guān)系見圖5;偏航模塊24包括偏航外固定241、偏航內(nèi)軸242、偏航角接觸軸承243與偏航外接端245，具體連接關(guān)系見圖6。
[0038]結(jié)合圖3?圖6模擬航天器I與姿態(tài)隨動及固定單元2的連接安裝步驟為:
[0039]I)將滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定215與航天器主體12連接，通過弧面墊片216與固定螺母217初步固定上述之間的連接位置，另一側(cè)同樣的方式安裝，保證兩側(cè)的滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定215的螺紋軸軸線在同一直線上；
[0040]2)將航天器對接端13與航天器主體12連接，將航天器底板11安裝到航天器主體12上，將對接桿14安裝到航天器對接端13上；
[0041 ] 3)將滾轉(zhuǎn)軸承214的內(nèi)圈與滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定215配合，通過內(nèi)接板固定螺栓211將滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)連接板213固定到滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定215的螺紋孔上，通過滾轉(zhuǎn)軸承固定頂絲212將滾轉(zhuǎn)軸承214內(nèi)圈與滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)連接板213與滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定215固連，另一側(cè)以同樣的步驟安裝；
[0042]4)將俯仰軸承223安裝到俯仰連接板222內(nèi)；
[0043]5)將大軸承外固定框224固定到滾轉(zhuǎn)軸承214的外圈上，并將大軸承外固定框224固定到俯仰軸承223上；
[0044]6)將俯仰連接板222固定到懸掛架23上；
[0045]7)對另外一側(cè)重復(fù)步驟4)?6);
[0046]8)將懸掛架23的橫梁水平固定，兩側(cè)同時調(diào)整滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定215與航天器主體12的滾轉(zhuǎn)定位槽的連接位置，直到模擬航天器I保持水平；
[0047]9)拆下模擬航天器I的航天器底板11，擰緊固定螺母217，將滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定215與航天器主體12固連，將航天器底板11安裝到航天器主體12上；
[0048]1)將兩側(cè)的電磁制動221安裝在對應(yīng)的俯仰連接板212上；
[0049]11)將偏航內(nèi)軸242與偏航角接觸軸承243連接，將偏航角接觸軸承243安裝到偏航外固定241內(nèi)，將偏航外接端244安裝到偏航內(nèi)軸242上，其下端與偏航角接觸球軸承243內(nèi)圈側(cè)面緊固，形成偏航單元24;
[0050]12)將偏航單元24安裝到懸掛架23的上端。
[0051]結(jié)合圖7緩沖及傳感器安裝單元3包括緩沖模塊31與傳感器安裝測量模塊32，緩沖模塊31包括彈簧下端固定塊311、壓簧312、內(nèi)軸313、彈簧外套314與加長型直線軸承315;壓簧312安裝在彈簧外套314內(nèi)，其上端與安裝在彈簧外套314內(nèi)的加長型直線軸承315下端接觸，其下端通過彈簧下端固定塊311連接到與加長型直線軸承315內(nèi)側(cè)配合的內(nèi)軸313上，當(dāng)彈簧外套314相對內(nèi)軸313運動時，壓簧312的壓縮量隨之改變。傳感器安裝測量模塊32包括傳感器安裝板321、十字萬向節(jié)322、無線傾角傳感器323、電池安裝板324、張力傳感器連接柱325與張力傳感器326，無線傾角傳感器323安裝在傳感器安裝板321上，傳感器安裝板321固定在緩沖模塊31的內(nèi)軸313上，內(nèi)軸313的上端與十字萬向節(jié)322的下端連接，十字萬向節(jié)322的上端通過張力傳感器連接柱325連接到張力傳感器326上，張力傳感器連接柱325上還安裝有電池安裝板324。無線傾角傳感器323用以測量內(nèi)軸313相對于十字萬向節(jié)322固定端的擺角，即相對于水平面的傾斜角度，張力傳感器326用以測量壓簧312上力的變化。
[0052]結(jié)合圖8，空間三維隨動單元4包括三角固定塊41、立柱42、筋板43、橫梁44、橫向線性模組及橫向電機45、縱向線性模組及縱向電機46與豎向線性模組及豎向電機47。三角固定塊41安裝在立柱42的兩側(cè)用以和外界固定，三角固定塊41、立柱42、筋板43與橫梁44構(gòu)成本單元的支撐架，橫向線性模組及橫向電機45安裝在橫梁44上，縱向線性模組及縱向電機46安裝在橫向線性模組及橫向電機45的滑塊上，豎向線性模組及豎向電機47安裝在縱向線性模組及縱向電機46的滑塊上。
[0053]結(jié)合圖1?圖3與圖7?圖8，各單元之間的連接順序為模擬航天器I安裝在姿態(tài)隨動及固定單元2上，姿態(tài)隨動及固定單元2通過偏航模塊24偏航外接端244與緩沖及傳感器安裝單元3的彈簧外套314連接，緩沖及傳感器安裝單元3通過張力傳感器326的連接件與空間三維隨動單元4的豎向線性模組及豎向電機47的齒條下端連接。當(dāng)模擬航天器I水平運動時帶動緩沖模塊31繞傳感器安裝測量模塊32的十字軸萬向節(jié)322擺動，無線傾角傳感器323測得角度變化將信息傳遞給控制單元，控制單元經(jīng)過信息處理驅(qū)動電機驅(qū)動器控制橫向線性模組及橫向電機45與縱向線性模組及縱向電機46運動消除角度變化主動跟隨模擬航天器I的水平運動；當(dāng)模擬航天器I豎向運動時帶動緩沖單元31的彈簧外套314相對內(nèi)軸313運動，壓簧312上的力隨之變化，張力傳感器326將測量得到的數(shù)值傳遞給控制單元，控制單元經(jīng)過處理控制豎向線性模組及豎向電機運動使張力傳感器326的數(shù)值恢復(fù)至設(shè)定的數(shù)值，從而跟隨模擬航天器I的豎向運動并補償其重力。當(dāng)模擬航天器I姿態(tài)調(diào)整時，姿態(tài)隨動及固定單元2可跟隨模擬航天器I的姿態(tài)調(diào)整運動，為減小外界干擾，模擬航天器I完成姿態(tài)調(diào)整后進(jìn)行對接時，可以通過俯仰及姿態(tài)保持模塊22的電磁制動221保持航天器的現(xiàn)有姿態(tài)。
【主權(quán)項】
1.一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，其特征是:系統(tǒng)包括模擬航天器、空間三維主動隨動單元、姿態(tài)隨動及固定單元、緩沖及傳感器安裝單元和控制單元，緩沖及傳感器安裝單元包括緩沖模塊和傳感器安裝測量模塊，傳感器安裝測量模塊包括無線傾角傳感器和張力傳感器。2.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，其特征是:空間三維主動隨動單元包括三角固定塊、立柱、筋板、橫梁、橫向線性模組及橫向電機、縱向線性模組及縱向電機與豎向線性模組及豎向電機，三角固定塊連接在立柱側(cè)面用來外界連接固定立柱，三角固定塊、立柱、筋板與橫梁構(gòu)成了空間三維主動隨動單元的三角支撐結(jié)構(gòu)，橫向線性模組及橫向電機安裝的橫梁上，縱向線性模組及縱向電機安裝在橫向線性模組及橫向電機的滑塊上，豎向線性模組及豎向電機安裝在縱向線性模組及縱向電機的滑塊上。3.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，其特征是:所述姿態(tài)隨動及固定單元包括滾轉(zhuǎn)模塊、俯仰及姿態(tài)保持模塊、懸掛架與偏航模塊，模擬航天器通過滾轉(zhuǎn)模塊與姿態(tài)隨動及固定單元連接，滾轉(zhuǎn)模塊與俯仰及姿態(tài)保持模塊連接，俯仰及姿態(tài)保持模塊安裝在懸掛架的兩側(cè)，懸掛架上端橫梁正中位置安裝有偏航模塊，滾轉(zhuǎn)模塊包括內(nèi)接板固定螺栓、滾轉(zhuǎn)軸承固定頂絲、滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)接連接板、滾轉(zhuǎn)軸承、滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定、弧面墊片與固定螺母;俯仰及姿態(tài)保持模塊包括電磁制動、俯仰連接板、俯仰軸承與大軸承外固定框;偏航模塊包括偏航外固定、偏航內(nèi)軸、偏航角接觸軸承與偏航外接端。4.根據(jù)權(quán)利3要求所述的一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，其特征是:模擬航天器與姿態(tài)隨動及固定單元的連接安裝步驟為: 1)將滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定與航天器主體連接，通過弧面墊片與固定螺母初步固定上述之間的連接位置，另一側(cè)同樣的方式安裝，保證兩側(cè)的滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定的螺紋軸軸線在同一直線上； 2)將航天器對接端與航天器主體連接，將航天器底板安裝到航天器主體上，將對接桿安裝到航天器對接端上； 3)將滾轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)圈與滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定配合，通過內(nèi)接板固定螺栓將滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)連接板固定到滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定的螺紋孔上，通過滾轉(zhuǎn)軸承固定頂絲將滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)圈與滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)連接板與滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定固連，另一側(cè)以同樣的步驟安裝； 4)將俯仰軸承安裝到俯仰連接板內(nèi)； 5)將大軸承外固定框固定到滾轉(zhuǎn)軸承的外圈上，并將大軸承外固定框固定到俯仰軸承上; 6)將俯仰連接板固定到懸掛架上； 7)對另外一側(cè)重復(fù)步驟4)?6); 8)將懸掛架的橫梁水平固定，兩側(cè)同時調(diào)整滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定與航天器主體的滾轉(zhuǎn)定位槽的連接位置，直到模擬航天器保持水平； 9)拆下模擬航天器的航天器底板，擰緊固定螺母，將滾轉(zhuǎn)軸承內(nèi)固定與航天器主體固連，將航天器底板安裝到航天器主體上； 10)將兩側(cè)的電磁制動安裝在對應(yīng)的俯仰連接板上； 11)將偏航內(nèi)軸與偏航角接觸軸承連接，將偏航角接觸軸承安裝到偏航外固定內(nèi)，將偏航外接端安裝到偏航內(nèi)軸上，其下端與偏航角接觸球軸承內(nèi)圈側(cè)面緊固，形成偏航單元； 12)將偏航單元安裝到懸掛架的上端。5.根據(jù)權(quán)利I要求所述的一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，其特征是:所述緩沖及傳感器安裝單元包括緩沖模塊及傳感器安裝測量模塊，緩沖模塊包括彈簧下端固定塊、壓簧、內(nèi)軸、彈簧外套與加長型直線軸承，加長型直線軸承安裝在彈簧外套上端，其內(nèi)壁與內(nèi)軸配合，壓簧上端與加長型直線軸承下端接觸，下端通過彈簧下端固定塊固定，傳感器安裝測量模塊包括傳感器安裝板、十字萬向節(jié)、無線傾角傳感器、電池安裝板、張力傳感器連接柱與張力傳感器，無線傾角傳感器安裝在傳感器安裝板上，傳感器安裝板安裝在內(nèi)軸上，內(nèi)軸通過銷釘與十字萬向節(jié)下端固連，十字聯(lián)軸器的上端通過張力傳感器連接柱連接到張力傳感器上，張力傳感器連接柱上還安裝有電池安裝板。6.根據(jù)權(quán)利2或3或5要求所述的一種懸掛式六自由度微重力環(huán)境模擬系統(tǒng)，其特征是:模擬航天器安裝在姿態(tài)隨動及固定單元上，姿態(tài)隨動及固定單元通過偏航模塊的偏航外接端與緩沖及傳感器安裝單元的彈簧外套連接，緩沖及傳感器安裝單元通過張力傳感器的連接件與空間三維隨動單元的豎向線性模組及豎向電機的齒條下端連接。
【文檔編號】B64G7/00GK106005497SQ201610414344
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】賈英民, 賈嬌, 孫施浩, 杜軍平
【申請人】北京航空航天大學(xué)