CN104816840A - 一种三腿着陆器缓冲机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三腿着陆器缓冲机构，包括工作平台、固定连接于工作平台下端的机舱、位于机舱下方对称设置的三个足垫、连接于工作平台和足垫之间对称设置的三条相同的主着陆腿以及连接于机舱和足垫之间对称设置的六条相同的辅助着陆腿；主着陆腿包括上下连接的第一杆和第二杆，第一杆和第二杆之间通过移动副一连接；辅助着陆腿包括上下连接的第三杆和第四杆，第三杆和第四杆之间通过移动副二连接。本发明的有益效果是：着陆器着陆时可实现多维缓冲功能，减少工作平台所受冲击；机构工作平台具有两转动一平移运动输出，可调整工作平台的稳定姿态；结构紧凑，控制简单，适用于着陆地点复杂，冲击频率范围较宽的场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种三腿着陆器缓冲机构。
背景技术
在人类进行深空探测活动中，需要将探测装备安全发射到目标星体上，而着陆器正是这些探测装备的载体，也是保证其安全着陆的关键。悬臂腿式着陆器结构是目前普遍采用的形式，具有着陆姿态稳定、可靠性高、易于控制、可收拢等优点，更能适应复杂的着陆地点，但结构较为复杂，难以调整探测装备工作平台的姿态稳定性，且难以缓冲多维冲击。
并联机构通常由动平台、静平台及两平台之间的若干支链组成，具有刚度大、速度快、精度高的优点，在工业机器人、运动模拟器、并联机床等领域得到广泛应用。近年来，并联隔振平台受到国内外学者的广泛关注，并已经开始了相关的应用研究。其工作原理是在驱动副处辅以弹性阻尼系统，动平台则可具备多维混合减振或隔振的效果；若驱动副采用电机或液压缸等元件进行主动驱动，则动平台可获得需要的稳定工作姿态。
考虑到后续的探测任务，新一代着陆器的着陆腿将不仅起缓冲支撑作用，通过设计新型的着陆结构，使工作平台在一定时期内保持稳定姿态，并可作为发射架对探测器进行回收，使着陆器对后续任务提供更多支持。因此，需要对目前的着陆器结构进行改进和优化。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：基于上述问题，本发明提供一种三腿着陆器缓冲机构。
本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种三腿着陆器缓冲机构，包括工作平台、固定连接于工作平台下端的机舱、位于机舱下方对称设置的三个足垫、连接于工作平台和足垫之间对称设置的三条相同的主着陆腿以及连接于机舱和足垫之间对称设置的六条相同的辅助着陆腿；
主着陆腿包括上下连接的第一杆和第二杆，第一杆和第二杆之间通过移动副一连接，第一杆的上端部通过转动副与工作平台连接，第二杆的下端部通过球铰二与足垫连接；
辅助着陆腿包括上下连接的第三杆和第四杆，第三杆和第四杆之间通过移动副二连接，第三杆的上端部通过球铰一与机舱底表面连接，第四杆的下端部通过球铰二与足垫连接。
进一步地，三条相同的主着陆腿互成120°均匀连接于工作平台的底表面，移动副一的轴线垂直于转动副的轴线。
进一步地，六条相同的辅助着陆腿包括均布于机舱周围的三组，每组包括上端部相交于球铰一的两条辅助着陆腿，相邻两组中的相邻两条辅助着陆腿和一条主着陆腿的下端部相交于球铰二。
进一步地，移动副一为可控磁流变阻尼器，转动副由电机驱动，移动副二为被动隔振弹簧。
本发明的有益效果是：(1)着陆器着陆时可实现多维缓冲功能，减少工作平台所受冲击；(2)机构工作平台具有两转动一平移运动输出，可调整工作平台的稳定姿态；(3)结构紧凑，控制简单，适用于着陆地点复杂，冲击频率范围较宽的场合。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
其中：1.工作平台，2.转动副，3.机舱，4.第一杆，5.移动副一，6.第二杆，7.球铰二，8.足垫，9.球铰一，10.第三杆，11.移动副二，12.第四杆。
具体实施方式
现在结合具体实施例对本发明作进一步说明，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
如图1所示的一种三腿着陆器缓冲机构，包括工作平台1、固定连接于工作平台1下端的机舱3、位于机舱3下方对称设置的三个足垫8、连接于工作平台1和足垫8之间对称设置的三条相同的主着陆腿以及连接于机舱3和足垫8之间对称设置的六条相同的辅助着陆腿。
主着陆腿包括上下连接的第一杆4和第二杆6，第一杆4和第二杆6之间通过移动副一5连接，第一杆4的上端部通过转动副2与工作平台1连接，第二杆6的下端部通过球铰二7与足垫8连接。
辅助着陆腿包括上下连接的第三杆10和第四杆12，第三杆10和第四杆12之间通过移动副二11连接，第三杆10的上端部通过球铰一9与机舱3底表面连接，第四杆12的下端部通过球铰二7与足垫8连接。
三条相同的主着陆腿互成120°均匀连接于工作平台1的底表面，移动副一5的轴线垂直于转动副2的轴线。使得上方的工作平台1受力均匀，着陆稳定。
六条相同的辅助着陆腿包括均布于机舱3周围的三组，每组包括上端部相交于球铰一9的两条辅助着陆腿，相邻两组中的相邻两条辅助着陆腿和一条主着陆腿的下端部相交于球铰二7。
移动副一5为可控磁流变阻尼器，转动副2由电机驱动，移动副二11为被动隔振弹簧。移动副一5和移动副二11的减振消能作用好，实现多维缓冲功能。
当着陆器脱离卫星舱后，三条主着陆腿在电机驱动下沿转动副2轴线向外展开；当着陆器开始着陆时，在三条主着陆腿和六条辅助着陆腿联合作用下，工作平台1及机舱3可及时缓冲来自足垫8的多维冲击；当着陆器着陆后，可通过控制磁流变阻尼器调整工作平台1的姿态，使其保持稳定工作状态。
缓冲机构的三条主着陆腿可绕转动副2转动，实现收拢和展开功能；通过驱动主着陆腿中的移动副一5，可实现工作平台两转动一平移运动输出，从而保持平台稳定的工作姿态；着陆器着陆时，在三条主着陆腿和六条辅助着陆腿的联合作用下，可缓冲来自足垫8的多维冲击载荷，实现多维缓冲功能。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (4)
1.一种三腿着陆器缓冲机构，其特征是：包括工作平台(1)、固定连接于工作平台(1)下端的机舱(3)、位于机舱(3)下方对称设置的三个足垫(8)、连接于工作平台(1)和足垫(8)之间对称设置的三条相同的主着陆腿以及连接于机舱(3)和足垫(8)之间对称设置的六条相同的辅助着陆腿；
所述的主着陆腿包括上下连接的第一杆(4)和第二杆(6)，第一杆(4)和第二杆(6)之间通过移动副一(5)连接，第一杆(4)的上端部通过转动副(2)与工作平台(1)连接，第二杆(6)的下端部通过球铰二(7)与足垫(8)连接；
所述的辅助着陆腿包括上下连接的第三杆(10)和第四杆(12)，第三杆(10)和第四杆(12)之间通过移动副二(11)连接，第三杆(10)的上端部通过球铰一(9)与机舱(3)底表面连接，第四杆(12)的下端部通过球铰二(7)与足垫(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种三腿着陆器缓冲机构，其特征是：所述的三条相同的主着陆腿互成120°均匀连接于工作平台(1)的底表面，移动副一(5)的轴线垂直于转动副(2)的轴线。
3.根据权利要求1所述的一种三腿着陆器缓冲机构，其特征是：所述的六条相同的辅助着陆腿包括均布于机舱(3)周围的三组，每组包括上端部相交于球铰一(9)的两条辅助着陆腿，相邻两组中的相邻两条辅助着陆腿和一条主着陆腿的下端部相交于球铰二(7)。
4.根据权利要求1所述的一种三腿着陆器缓冲机构，其特征是：所述的移动副一(5)为可控磁流变阻尼器，转动副(2)由电机驱动，移动副二(11)为被动隔振弹簧。
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