CN103466108A

CN103466108A - 空间浮动式快速随动装置

Info

Publication number: CN103466108A
Application number: CN2013103400124A
Authority: CN
Inventors: 程刚; 万全; 智浩; 刘建斌; 龚奎成; 王迎东; 李利; 王超; 杨世才; 郑志荣; 陈威
Original assignee: Engineering Design and Research Institute of General Armament Department
Current assignee: Engineering Design and Research Institute of General Armament Department
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2033-08-06
Also published as: CN103466108B

Abstract

本发明空间浮动式快速随动装置包括：浮动盘、六个摆动轮组、六根水平牵引绳、六根垂直牵引绳和动力装置，浮动盘为正六边形，在正六边形的相隔的三个边框的每个边框的外侧均装有两个摆动轮组，一根水平牵引绳穿过各自的摆动轮组后固定在水平支架上，对浮动盘施加水平力，垂直牵引绳的一端固定在浮动盘的二边框的焦点处，垂直牵引绳另一端固定在垂直支架上，对浮动盘施加垂直力，浮动盘的底部装有动力装置；本装置主要用于空间飞行器在微重力环境下的飞行试验，为适应目标飞行器的飞行动作，本装置能够通过吊挂方式悬浮于空中，并保持一定的水平刚度；以适应目标飞行器高速飞行的特点。

Description

空间浮动式快速随动装置

技术领域

本发明涉及了一种在微重力环境下进行飞行试验的空间飞行器，特别是一种空间浮动式快速随动装置，它适应目标飞行器高速飞行的特点。

背景技术

在现有技术中，没有空间浮动式快速随动装置的报道。

发明内容

本申请的发明目的在于提供一种空间浮动式快速随动装置，实现适应目标飞行器的

高速飞行。为了完成本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种空间浮动式快速随动装置，它包括：浮动盘、六个摆动轮组、六根水平牵引绳、六根垂直牵引绳和动力装置，其中：浮动盘为正六边形，在正六边形的相隔的三个边框的每个边框的外侧均装有两个摆动轮组，一根水平牵引绳穿过各自的摆动轮组后固定在水平支架上，对浮动盘施加水平力，垂直牵引绳的一端固定在浮动盘的二边框的焦点处，垂直牵引绳另一端固定在垂直支架上，对浮动盘施加垂直力，浮动盘的底部装有动力装置；

本发明的空间浮动式快速随动装置，其中：水平牵引绳的拉力方向与其所在的浮动盘边框垂直，垂直牵引绳的拉力方法与浮动盘所在平面垂直；

本发明的一种空间浮动式快速随动装置，其中：所述动力装置包括：两根X向导轨、两个X向横架、X向伺服电机、两根Y向导轨、两根Y向横架、Y向伺服电机，两根X向导轨在同一平面上平行布置，在上述两根X向导轨之间固定有两个X向横架，两根Y向导轨在同一平面上平行布置，在上述两根Y向导轨之间固定有两个Y向横架,在上述两个X向横架上分别装有一个X向轴承座，在上述两个X向轴承座内装有一X向丝杠，在上述X向丝杠上装有一X向丝杠螺母，在上述X向丝杠的端部装有一X向伺服电机，X向伺服电机带动X向丝杠旋转，使得X向丝杠螺母沿着X向丝杠直线移动，在两根X向导轨的下端分别装有一根与之平行的X向滑轨，在上述X向滑轨上分别装有两个X向滑块；在X向丝杠螺母的下端固定有X向连接架的一端，X向连接架的另一端固定在上述两根Y向导轨的中央，每个Y向导轨均固定在两根X向导轨下端的一个X向滑块上；在上述两个Y向横架上分别装有一个Y向轴承座，在上述两个Y向轴承座内装有一Y向丝杠，在上述Y向丝杠上装有一Y向丝杠螺母，在上述Y向丝杠的端部装有一Y向伺服电机，Y向伺服电机带动Y向丝杠旋转，使得Y向丝杠螺母沿着Y向丝杠直线移动,在两根Y向导轨的下端分别装有一根与之平行的Y向滑轨，在上述Y向滑轨上分别装有两个Y向滑块；

本发明的空间浮动式快速随动装置，其中：所述的X向导轨与Y向导轨相互垂直；

本发明的空间浮动式快速随动装置，其中：所述的X向滑块在两根X向滑轨上对称布置；

本发明的空间浮动式快速随动装置，其中：所述的Y向滑块在两根Y向滑轨上对称布置；

本发明的空间浮动式快速随动装置，其中：所述的X向导轨为工字型钢；

本发明的空间浮动式快速随动装置，其中：所述的Y向导轨为工字型钢。

本装置主要用于空间飞行器在微重力环境下的飞行试验。为适应目标飞行器的飞行动作，本装置能够通过吊挂方式悬浮于空中，并保持一定的水平刚度；以适应目标飞行器高速飞行的特点，通过X、Y两套随动单元实现对目标飞行器水平方向的快速跟随。该装置具有行程长——双方向3m，速度快——最大1.75m/s，响应敏捷——最大加速度3m/s²，定位精度高——0.15mm等特点。

附图说明

图1为本发明的空间浮动式快速随动装置的仰视示意图；

图2为图1中动力装置的正向剖面放大示意图；

图3为图1中动力装置的的侧向放大示意图，为了清楚起见，拆除了Y向导轨以及装在Y向导轨上的其他装置；

图4为图2中A-A向的剖面侧向放大示意图，为了清楚起见，拆除了X向导轨以及装在X向导轨上的其他装置。

在图1至图4中，标号1为X向导轨；标号2为X向横架；标号3为X向轴承座；标号4为X向丝杠；标号5为X向伺服电机；标号6为X向滑轨；标号7为X向丝杠螺母；标号8为X向连接架；标号9为Y向导轨；标号10为X向滑块；标号11为Y向滑块；标号12为Y向丝杠；标号13为Y向横架；标号14为Y向轴承座；标号15为Y向伺服电机；标号16为Y向丝杠螺母；标号17为Y向滑轨；标号18为浮动盘、标号19为摆动轮组，标号20为水平牵引绳，标号21为垂直牵引绳，标号22为动力装置。

具体实施方式

如图1所示，本发明的空间浮动式快速随动装置包括：浮动盘18、六个摆动轮组19、六根水平牵引绳20、六根垂直牵引绳21和动力装置22，浮动盘18为正六边形，在正六边形的相隔的三个边框的每个边框的外侧均装有两个摆动轮组19，一根水平牵引绳20穿过各自的摆动轮组19后固定在水平支架上，对浮动盘18施加水平力，水平牵引绳20的拉力方向与其所在的浮动盘18边框垂直。垂直牵引绳21的一端固定在浮动盘18的二边框的焦点处，垂直牵引绳21另一端固定在垂直支架上，对浮动盘18施加垂直力，垂直牵引绳21的拉力方法与浮动盘18所在平面垂直。浮动盘18的底部装有动力装置22。一个浮动盘18，通过六个均匀布置的吊点悬浮于空中，当浮动盘18的空间座标位置发生变化时，摆动轮组19能跟随摆动，调整水平牵引绳20对浮动盘18施加水平力的方向，从而控制空间浮动式快速随动装置的水平刚度。

如图2和图3所示，动力装置22包括：两根X向导轨1、两个X向横架2和X向伺服电机5，X向导轨1为工字型钢，两根X向导轨1在同一平面上平行布置，在上述两根X向导轨1之间固定有两个X向横架2，两根Y向导轨9在同一平面上平行布置，在上述两个X向轴承座3内装有一X向丝杠4，在上述X向丝杠4上装有一X向丝杠螺母7，在上述X向丝杠4的端部装有一X向伺服电机5，X向伺服电机5带动X向丝杠4旋转，使得X向丝杠螺母7沿着X向丝杠4直线移动，在两根X向导轨1的下端分别装有一根与之平行的X向滑轨6，在上述X向滑轨6上分别装有两个X向滑块10，X向滑块10在两根X向滑轨6上对称布置；在X向丝杠螺母7的下端固定有X向连接架8的一端。

如图2和图4所示，动力装置22还包括：两根Y向导轨9、两根Y向横架13和Y向伺服电机15，Y向导轨9为工字型钢，在上述两根Y向导轨9之间固定有两个Y向横架13,在上述两个X向横架2上分别装有一个X向轴承座3，在上述两个Y向横架13上分别装有一个Y向轴承座14，在上述两个Y向轴承座14内装有一Y向丝杠12，在上述Y向丝杠12上装有一Y向丝杠螺母16，在上述Y向丝杠12的端部装有一Y向伺服电机15，Y向伺服电机15带动Y向丝杠12旋转，使得Y向丝杠螺母16沿着Y向丝杠12直线移动,在两根Y向导轨9的下端分别装有一根与之平行的Y向滑轨17，在上述Y向滑轨17上分别装有两个Y向滑块11，Y向滑块11在两根Y向滑轨9上对称布置。X向连接架8的另一端固定在上述两根Y向导轨9的中央，每个Y向导轨9均固定在两根X向导轨1下端的一个X向滑块10上。X向导轨1与Y向导轨9相互垂直。

在Y向丝杠螺母16和两个Y向滑块11的下方装有飞行器的悬挂架（图中未画出），随动目标装在悬挂架，X轴快速随动单元采用高精度滚珠丝杠+导轨的组合方式，在Y轴快速随动单元叠挂在X轴快速随动单元之下，Y轴快速随动单元也采用高精度滚珠丝杠+导轨的组合方式。如果将随动目标吊挂于Y轴快速随动单元的螺母座下，通过对两套随动单元进行同步控制，即可实现随动目标沿X和Y两个方向高精度的水平快速随动。当X及Y轴快速随动单元动作时，电缆拖动装置有助于将电缆引导致指定位置。

以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。

Claims

1.一种空间浮动式快速随动装置，它包括：浮动盘（18）、六个摆动轮组（19）、六根水平牵引绳（20）、六根垂直牵引绳（21）和动力装置（22），其特征在于：浮动盘（18）为正六边形，在正六边形的相隔的三个边框的每个边框的外侧均装有两个摆动轮组（19），一根水平牵引绳（20）穿过各自的摆动轮组（19）后固定在水平支架上，对浮动盘（18）施加水平力，垂直牵引绳（21）的一端固定在浮动盘（18）的二边框的焦点处，垂直牵引绳（21）另一端固定在垂直支架上，对浮动盘（18）施加垂直力，浮动盘（18）的底部装有动力装置（22）。

2.如权利要求1所述的空间浮动式快速随动装置，其特征在于：水平牵引绳（20）的拉力方向与其所在的浮动盘（18）边框垂直，垂直牵引绳（21）的拉力方法与浮动盘（18）所在平面垂直。

3.如权利要求2所述的空间浮动式快速随动装置，其特征在于：所述的动力装置（22）包括：两根X向导轨（1）、两个X向横架（2）、X向伺服电机（5）、两根Y向导轨（9）、两根Y向横架（13）、Y向伺服电机（15），两根X向导轨（1）在同一平面上平行布置，在上述两根X向导轨（1）之间固定有两个X向横架（2），两根Y向导轨（9）在同一平面上平行布置，在上述两根Y向导轨（9）之间固定有两个Y向横架（13），在上述两个X向横架（2）上分别装有一个X向轴承座（3），在上述两个X向轴承座（3）内装有一X向丝杠（4），在上述X向丝杠（4）上装有一X向丝杠螺母（7），在上述X向丝杠（4）的端部装有一X向伺服电机（5），X向伺服电机（5）带动X向丝杠（4）旋转，使得X向丝杠螺母（7）沿着X向丝杠（4）直线移动，在两根X向导轨（1）的下端分别装有一根与之平行的X向滑轨（6），在上述X向滑轨（6）上分别装有两个X向滑块（10）；在X向丝杠螺母（7）的下端固定有X向连接架（8）的一端，X向连接架（8）的另一端固定在上述两根Y向导轨（9）的中央，每个Y向导轨（9）均固定在两根X向导轨（1）下端的一个X向滑块（10）上；在上述两个Y向横架（13）上分别装有一个Y向轴承座（14），在上述两个Y向轴承座（14）内装有一Y向丝杠（12），在上述Y向丝杠（12）上装有一Y向丝杠螺母（16），在上述Y向丝杠（12）的端部装有一Y向伺服电机（15），Y向伺服电机（15）带动Y向丝杠（12）旋转，使得Y向丝杠螺母（16）沿着Y向丝杠（12）直线移动,在两根Y向导轨（9）的下端分别装有一根与之平行的Y向滑轨（17），在上述Y向滑轨（17）上分别装有两个Y向滑块（11）。

4.如权利要求3所述的空间浮动式快速随动装置，其特征在于：所述的X向导轨（1）与Y向导轨（9）相互垂直。

5.如权利要求4所述的空间浮动式快速随动装置，其特征在于：所述的X向滑块（10）在两根X向滑轨（6）上对称布置。

6.如权利要求5所述的空间浮动式快速随动装置，其特征在于：所述的Y向滑块（11）在两根Y向滑轨（9）上对称布置。

7.如权利要求3所述的空间浮动式快速随动装置，其特征在于：所述的X向导轨（1）为工字型钢。

8.如权利要求3所述的空间浮动式快速随动装置，其特征在于：所述的Y向导轨（9）为工字型钢。