CN104931367A - 一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，包括由底架和立架构成的L型框架结构的机架以及固定于所述机架的上肢固定架、肩部驱动机构和肘部驱动机构；其中：所述固定机构设于机架底板的中心，所述肩部驱动机构和所述肘部驱动机构分别置于所述固定机构的两侧；所述舱外航天服上肢安装于所述固定机构；舱外航天服上肢组件的肩部接口和腕部接口分别与腕部密封单元和肩部密封单元紧密连接；还包括气路单元，所述气路单元一方面与所述肩部驱动机构和所述肘部驱动机构相连接，另一方面连接至所述肩部密封单元。本发明的试验装置测试效率高、不易对舱外航天服上肢造成损伤，可靠性好。

Description

一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置

技术领域

本发明涉及舱外航天服的寿命检测技术，具体涉及一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置。

背景技术

作为航天员在舱外活动中的最重要生命保护装备，舱外航天服在其使用过程中，其失效的基本表现形式是“手臂的活动使上肢弯曲，多次弯曲致使材料疲劳，材料疲劳达到一定程度时最终造成漏气”。所以对于航天服的研制，预先知道航天服上肢的弯曲相关部件的寿命是尤为重要的。

宇航员穿戴航天服执行任务的时候，航天服内部需保持一定的压力。因此在进行舱外航天服上肢寿命试验时，上肢组件内外同样相对于外界需保有一定的压力差。这就需要在舱外航天服上肢肩部、腕部接口处设计密封装置，从而保证在整个实验过程中，舱外航天服上肢组件内部保持一定的压力值。对应地，使航天服上肢可以弯曲的两个重要部位肩关节与肘关节，都是用多层织物采用叠褶或平褶波纹的结构形式，同时在肘关节附近设置了轴承提供一定角度旋转的自由度。在保证自由度的同时还要通过织物实现密封。

因为航天服上肢的活动寿命都在数十万次以上，因此用人工试验的方法获取航天服寿命数据显然是不可取的。设计一种天服上肢运动寿命进行实验的气动式驱动的试验装置，能够更快速、准确地获得实验结果。气动式驱动的失效的表现就是航天服上肢的内部出现了一定程度的漏气率，因此如何保证气动机械装置的密封性成为了保证期工作可靠性的关键。

文献“航天服柔性单关节测试系统的研究，机械制造,2008(3)”设计了航天服柔性单关节测试系统，系统采用外置式直接测量方法，具有两个移动和一个转动自由度。两个移动自由度由导轨-滑块机构来实现，转动自由度处安装有光电码盘测量关节的转动角度，末端安装有力矩传感器测量关节阻尼力矩。该装置采用导轨-滑块机构驱动航天服上肢单关节驱动，用于柔性关节阻尼力矩的检测。这种装置也能驱动航天服的一个关节运动，但是速度缓慢，结构复杂，其本身的寿命低于航天服的运动寿命，显然不能用于航天服运动寿命的检测试验。

发明专利CN102303315B公开了一种气动驱动二自由度柔性机械臂装置和控制方法，装置包括柔性机械臂本体、气动驱动部分和控制部分。柔性机械臂本体一端为自由端，另一端为固定端，固定端通过摆动法兰盘机械连接装置安装在摆动气缸的摆动法兰盘上。摆动气缸的转动角度由光电编码器检测，无杆移动气缸的位移由线性光栅尺检测。在柔性机械臂固定端粘贴有多片压电陶瓷片分别作为压电片传感器和压电驱动器，自由端安装一只加速度传感器。压电传感器或加速度传感器可检测柔性机械臂的振动。该装置涉及直线运动与平面移动，不能直接应用于舱外航天服上肢运动寿命测试。

可以看出，目前的测试装置通用性不强，安全性较差，易对宇航服上肢产生损坏。且其测试难度较大、准确性较低，对不同种类不同尺寸的舱外航天服上肢需人工进行调整测试，费工费时。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，旨在提高舱外航天服的测试效率高，减少测试费舱外航天服的损伤。

本发明采用的技术方案具体为：

一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，包括由底架和立架构成的L型框架结构的机架以及固定于所述机架上的上肢固定架和驱动单元；其中：

所述驱动单元包括肩部驱动机构和肘部驱动机构，所述固定机构设于机架底板的中心，所述肩部驱动机构和所述肘部驱动机构分别置于所述固定机构的两侧；所述舱外航天服上肢安装于所述固定机构；

舱外航天服上肢组件的肩部接口和腕部接口分别与腕部密封单元和肩部密封单元紧密连接，使腕部密封单元和肩部密封单元之间的舱外航天服上肢组件的内腔形成密闭空间；

还包括气路单元，所述气路单元一方面与所述肩部驱动机构和所述肘部驱动机构相连接，另一方面连接至所述肩部密封单元。

在上述密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置中，还包括测控单元，所述测控单元与所述气路单元相连接。

在上述密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置中，所述气路单元包括驱动子单元、加压检测子单元，所述驱动子单元与所述肩部驱动机构和所述肘部驱动机构的摆动气缸相连接，所述加压检测子单元与所述舱外航天服上肢组件的肩部密封单元相连接。

在上述密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置中，所述驱动子单元具体为：

空气压缩机提供的压缩气体分别经三位五通电磁换向阀一和三位五通电磁换向阀二与肩部驱动机构和肘部驱动机构的摆动气缸相连接，为试验装置提供驱动力；其中：

当三位五通电磁换向阀一的和三位五通电磁换向阀二的电磁铁通电时，肩部驱动机构的摆动气缸逆时针旋转，肘部驱动机构的摆动气缸顺时针旋转，驱动舱外航天服上肢组件的肩关节和肘关节弯曲；

当三位五通电磁换向阀一和三位五通电磁换向阀二的电磁铁通电时，肩部驱动机构的摆动气缸顺时针旋转，肘部驱动机构的摆动气缸逆时针旋转，驱动舱外航天服上肢组件肩关节和肘关节伸直。

在上述密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置中，所述加压检测子单元具体为：

空气压缩机通向舱外航天服上肢组件的压缩气体分成两路分别通过调定压力不同的调压阀一和调压阀二后，经由两位三通电磁换向阀汇成一路气路，从两位三通电磁换向阀出来的气路并联有精密压力传感器，之后再分成两路，其中一路为串联的流量传感器和两位二通电磁换向阀二，另一路为两位二通电磁换向阀一，之后两路气路并作一路；并作一路的气路通过通气软管连接到肩部密封单元；并作一路的气路上还并联有两位二通电磁换向阀三；其中：

当两位三通电磁换向阀的电磁铁处于通电状态、两位二通电磁换向阀一的电磁铁处于通电状态、两位二通电磁换向阀二的电磁铁处于断电状态时，经过调压阀一后生成舱外航天服试验标准的最低压力的压缩气体，气体经过两位二通电磁换向阀一通入舱外航天服上肢组件的内腔；

当两位三通电磁换向阀的电磁铁处于断电状态、两位二通电磁换向阀一的电磁铁处于通电状态、两位二通电磁换向阀二的电磁铁3DT处于断电状态时，经过调压阀二后生成舱外航天服试验标准的最高压力的压缩气体，气体经过两位二通电磁换向阀一通入舱外航天服上肢组件的内腔，压力传感器实时监测气路中的压力值；

当两位二通电磁换向阀二的电磁铁处于通电状态、两位二通电磁换向阀一的电磁铁处于断电状态时，流量传感器检测由空气压缩机进入舱外航天服上肢组件内腔的气体流量，实现对舱外航天服上肢组件的漏气率进行检测。

在上述密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置中，所述腕部密封单元包括腕部驱动盘、腕部驱动轴、腕部法兰、腕部固定臂和腕部卡环；其中：

腕部驱动盘的圆盘外侧圆心处焊接有光轴做成的腕部驱动轴，内侧设有圆环状凹槽，环状凹槽内置有密封圈一，且腕部驱动盘沿圆周还分布有若干通孔；

腕部法兰的圆盘外侧沿圆周分布着位置和尺寸均与腕部驱动盘上的通孔相对应的螺孔，通过将螺钉一插入匹配的通孔、螺孔结构，实现了腕部法兰与腕部驱动盘的连接；

腕部法兰的内侧有圆形凹槽，圆形凹槽内沿圆周分布着阶梯形沉孔，腕部固定臂的一端设有位置和尺寸均与阶梯形沉孔相对应的螺孔，通过将螺钉三插入匹配的阶梯形沉孔、螺孔结构，实现了腕部法兰与腕部固定臂的连接；

舱外航天服上肢组件的腕部织物套套于腕部法兰的外缘，腕部织物套的外缘套上腕部卡环，腕部卡环通过螺钉二锁紧，从而使舱外航天服上肢组件与腕部密封单元固定在一起。

在上述密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置中，所述肩部密封单元包括肩部驱动盘、肩部驱动轴、肩部法兰、肩部固定臂和肩部连接环；其中：

肩部驱动盘的圆盘外侧圆心处焊接有光轴做成的肩部驱动轴，内侧设有圆环凹槽，圆环凹槽内置有密封圈三，且肩部驱动盘沿圆周分布有若干通孔；

肩部法兰的圆盘外侧沿圆周设有若干个位置和尺寸与通孔分别相对应的盲孔，通过将螺钉六插入匹配的通孔、盲孔结构，实现了肩部驱动盘与肩部法兰的连接；

肩部法兰的内侧设有依次递进的两级阶梯状的圆形凹槽，第二级圆形凹槽内置有密封圈二，第一级圆形凹槽外沿圆周分布着通孔，在第一级圆形凹槽内沿圆周分布有若干个阶梯状沉孔，肩部固定臂的一端设有位置和尺寸与阶梯状沉孔相对应的螺孔，通过将螺钉五插入匹配的阶梯状沉孔、螺孔结构，实现了肩部法兰与肩部固定臂的连接；

沿肩部连接环的圆环分布有若干个通孔，其位置和尺寸与肩部法兰的第一级圆形凹槽外的通孔的位置相对应；舱外航天服上肢组件的肩部接口与肩部法兰的圆形凹槽配合，将肩部连接环套在舱外航天服上肢组件的肩部，通过将螺钉四插入相匹配的通孔，实现了肩部连接环和肩部法兰的紧密连接，肩部连接环和肩部法兰将舱外航天服上肢组件的肩部接口夹紧，完成了肩部密封单元与舱外航天服上肢组件肩部接口的密封连接。

本发明产生的有益效果是：

本发明通过对被试件首先对舱外航天服上肢实现密封并充压后再进行寿命试验，通过调控充压的压力，使试验工况和航天员穿着舱外航天服出舱时的压力一致，并且通过寿命试验的自动控制和试验参数的自动记录，提高了试验效率和实验结果的可靠性。

附图说明

当结合附图考虑时，能够更完整更好地理解本发明。此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置的结构示意图；

图2为本发明一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置的腕部密封单元的结构示意图(局部放大、剖视)；

图3为本发明一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置的肩部密封单元的结构示意图(局部放大、剖视)。

图中：

100、机架 200、肘部驱动机构 300、腕部密封单元 400、肩部密封单元 500、肩部驱动机构 600、舱外航天服上肢组件；

1、空气压缩机 2、通气软管 3、上肢固定架 4、肘部轴承夹紧环 6、通气软管 7、精密流量传感器 8、压力传感器；

(F1、F2)三位五通电磁换向阀(一、二)；

F3、两位三通电磁换向阀；

(F4、F5、F6)两位二通电磁换向阀(一、二、三)；

(P1、P2)调压阀(一、二)；

电磁铁1D， 电磁铁2D， 电磁铁3D， 电磁铁4D；

电磁铁1DT， 电磁铁2DT， 电磁铁3DT， 电磁铁4DT；

其中：上述两组电磁铁中，D为驱动用，DT为充气用。

301、腕部法兰 302、腕部驱动轴 303、腕部驱动盘 304、螺钉一 305、腕部卡环 306、螺钉二 307、密封圈一 308、腕部固定臂 309、螺钉三；

401、肩部法兰 402、肩部驱动盘 403、肩部驱动轴 404、进气接头 405、密封圈二 406、螺钉四 407、肩部连接环 408、密封圈三 409、螺钉五 410、肩部固定臂 411、螺钉六。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。

如图1所示的一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，包括由底架和立架构成的L型框架结构的机架100以及固定于底架上的上肢固定架3、肩部驱动机构500和肘部驱动机构200；其中：

上肢固定架3固定于底架的中间，肩部驱动机构500和肘部驱动机构200固定于上肢固定架3的两侧，舱外航天服上肢组件600中间的肘轴承上固定有肘部轴承夹紧环4，肘部轴承夹紧环4通过螺钉固定在上肢固定架3，其两端的肩部驱动轴403和腕部驱动轴302分别插入肩部驱动机构500和肘部驱动机构200的直线轴承内；

还包括气路单元，一方面为肩部驱动机构500和肘部驱动机构200提供动力源，另一方面连接至肩部密封单元，为舱外航天服上肢组件600的腔内加压，至此完成舱外航天服上肢肩关节和肘关节运动寿命试验装置的安装；其中：

气路单元具体为：空气压缩机1提供的压缩气体一方面经三位五通电磁换向阀(F1、F2)后，分别经由通气软管2与肩部驱动机构500和肘部驱动机构200的摆动气缸连接，为试验装置提供驱动力；空气压缩机1提供的压缩气体另一方面分成两路分别经过精密调压阀(P1、P2)后，经由两位三通电磁换向阀F3并联汇成一路，从两位三通电磁换向阀F3出来的气路并联精密压力传感器8，然后分成两路，一路为串联的精密流量传感器7和两位二通电磁换向阀F5，另一路为两位二通电磁换向阀F4，之后两气路并作一路；并作一路的气路通过通气软管6连接到肩部密封单元400(肩部法兰401上的进气接头404)，通气软管6上并联有两位二通电磁换向阀F6。由此构成密封加压装置的气路单元；

腕部密封单元300进一步如图2所示，主要包括腕部法兰301、腕部驱动轴302、腕部驱动盘303、螺钉一304、腕部卡环305、螺钉二306、密封圈一307、腕部固定臂308和螺钉三309；其中：

腕部驱动盘303为一圆盘，在圆盘外侧圆心处焊接有光轴做成的腕部驱动轴302，内侧设有圆环状凹槽，环状凹槽内置有形状匹配的密封圈307，且腕部驱动盘303沿圆周还分布有若干通孔；腕部法兰301为一圆盘，圆盘的外侧沿圆周分布着位置和尺寸均与腕部驱动盘303上的通孔相对应的螺孔，通过将螺钉一304插入匹配的通孔、螺孔结构，实现了腕部法兰301与腕部驱动盘303的连接；

腕部法兰301的内侧有圆形凹槽，圆形凹槽内沿圆周分布着阶梯形沉孔，腕部固定臂308的一端设有位置和尺寸均与阶梯形沉孔相对应的螺孔，通过将螺钉三309插入匹配的阶梯形沉孔、螺孔结构，实现了腕部法兰301与腕部固定臂308的连接；

舱外航天服上肢组件600的腕部织物套在腕部法兰301的外缘上，然后在腕部织物套的外缘套上腕部卡环305，腕部卡环305通过螺钉二306锁紧，从而使舱外航天服上肢组件600与腕部密封单元300固定在一起。

肩部密封单元400的结构进一步如图3所示，主要包括肩部法兰401、肩部驱动盘402、肩部驱动轴403、进气接头404、密封圈二405、螺钉四406、肩部连接环407、密封圈三408、螺钉五409、肩部固定臂410和螺钉六411；其中：

肩部驱动盘402为一圆盘，在圆盘外侧圆心处焊接有光轴做成的肩部驱动轴403，内侧设有圆环凹槽，圆环凹槽内置有密封圈三408，且肩部驱动盘402沿圆周分布有若干通孔；肩部法兰401也为一圆盘，肩部法兰401的外侧沿圆周设有若干个位置和尺寸与通孔分别相对应的盲孔，通过将螺钉六411插入匹配的通孔、盲孔结构，实现了肩部驱动盘402与肩部法兰401的连接；

肩部法兰401的内侧设有依次递进的两级阶梯状的圆形凹槽，第二级圆形凹槽内置有密封圈二405；第一级圆形凹槽外沿圆周分布着通孔，在第一级圆形凹槽内沿圆周分布有若干个阶梯状沉孔，肩部固定臂410的一端设有位置和尺寸与阶梯状沉孔相对应的螺孔，通过将螺钉五409插入匹配的阶梯状沉孔、螺孔结构，实现了肩部法兰401与肩部固定臂410的连接；

沿肩部连接环407的圆环分布有若干个通孔，其位置和尺寸与肩部法兰401的第一级圆形凹槽外的通孔的位置相对应；舱外航天服上肢组件600肩部接口与肩部法兰401的圆形凹槽配合，将肩部连接环407套在舱外航天服上肢组件600肩部，通过将螺钉四406插入相匹配的通孔，实现了肩部连接环407和肩部法兰401的紧密连接，使肩部连接环407和肩部法兰401将舱外航天服上肢组件600肩部接口夹紧，至此完成了肩部密封单元400与舱外航天服上肢组件600肩部接口的密封连接。

在本发明的试验装置中，舱外航天服上肢组件600的肩部接口和腕部接口分别与腕部密封单元300和肩部密封单元400紧密连接，从而使舱外航天服上肢组件600的内部形成密闭空间。因为一旦将任何形式的漏气和舱外航天服上肢组件600的失效表现出的漏气率上升混淆，即可能造成误判从而导致试验失败，因此对舱外航天服上肢组件600的肩部和腕部须密封可靠，如能保证十万次级别以上的运动试验过程中不出现漏气的情形。

如图1所示，在试验过程中，空气压缩机1为系统提供压缩气体：

当三位五通电磁换向阀F1的电磁铁1D和三位五通电磁换向阀F2的电磁铁4D通电时，肩部驱动机构500的摆动气缸逆时针旋转，肘部驱动机构200的摆动气缸顺时针旋转，驱动舱外航天服上肢组件600的肩关节和肘关节弯曲；当三位五通电磁换向阀F1的电磁铁2D和三位五通电磁换向阀F2的电磁铁3D通电时，肩部驱动机构500的摆动气缸顺时针旋转，肘部驱动机构200的摆动气缸逆时针旋转，驱动舱外航天服上肢组件600肩关节和肘关节伸直；

当两位三通电磁换向阀F3的电磁铁1DT处于通电状态、两位二通电磁换向阀F4的电磁铁2DT处于通电状态、两位二通电磁换向阀F5的电磁铁3DT处于断电状态时，经过精密调压阀P1后生成一定压力(舱外航天服试验标准规定的最低压力)的压缩气体，气体经过两位二通电磁换向阀F4，由通气软管6通入舱外航天服上肢组件600的内部；

当两位三通电磁换向阀F3的电磁铁1DT处于断电状态、两位二通电磁换向阀F4的电磁铁2DT处于通电状态、两位二通电磁换向阀F5的电磁铁3DT处于断电状态时，经过精密调压阀P2后生成一定压力(舱外航天服试验标准规定的最高压力)的压缩气体，气体经过两位二通电磁换向阀F4，经通气软管6通入舱外航天服上肢组件600内部，压力传感器8实时监测气路中的压力值。

对舱外航天服上肢组件600漏气率进行检测时，两位二通电磁换向阀F5的电磁铁3DT处于通电状态、两位二通电磁换向阀F4的电磁铁2DT处于断电状态，精密流量传感器7检测由空气压缩机1进入舱外航天服上肢组件600内部的气体流量，即舱外航天服上肢组件600的漏气率，实现了漏气检测的功能，由于正常舱外航天服上肢组件600漏气流量在量值上很小，并且该值是判定舱外航天服上肢组件600寿命的重要依据，所以流量传感器7需选择目前技术能达到最精密的流量传感器，如作为一种较佳实施例，选择流量传感器为1/4通径的热式气体质量流量传感器，由于该流量传感器量程很小，所以在开始对舱外航天服上肢组件600充气时流量很大，需要通过开启电磁阀F4，关闭电磁阀F5，对流量传感器7进行保护。

试验结束后，关闭空气压缩机1，两位二通电磁换向阀F6的电磁铁4DT通电，舱外航天服上肢组件600内的压缩气体经两位二通电磁换向阀F6排除释放。

本发明的试验装置中，气路单元还连接有测控单元，用于在线检测试验过程中舱外航天服上肢组件内部的压力，以及在该压力下的漏气流量，以及控制所述气路单元中各个电磁阀的动作，具体地：

测控单元包括PC计算机和数据采集控制模块，压力传感器、流量传感器通过信号线和数据采集控制模块输入端连接；各个电磁阀的电磁铁通过导线和数据采集控制模块的输出端子连接。

在计算机上编制的程序包括人机交互界面，界面上具有驱动单元动作顺序控制，动作频率控制选项框，用以控制密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验过程的上肢运动；

人机交互界面上还有舱外航天服上肢组件600内充气压力选择窗口，便于用户选择一种压力，计算机程序控制各电磁铁动作，自动实现压力选择。

人机交互界面还实时显示并记录舱外航天服上肢组件600内充气压力值，以及随时间的变化曲线，实时显示泄漏流量值以及随时间的变化曲线。

计算机软件还实时显示并记录舱外航天服上肢组件600的动作次数，便于最终判定舱外航天服上肢的使用寿命。

以上结合附图对本发明的实施例进行了详细地说明，此处的附图是用来提供对本发明的进一步理解。显然，以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本发明的变化或替换，也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，其特征在于，包括由底架和立架构成的L型框架结构的机架以及固定于所述机架上的上肢固定架和驱动单元；其中：

所述驱动单元包括肩部驱动机构和肘部驱动机构，所述固定机构设于机架底板的中心，所述肩部驱动机构和所述肘部驱动机构分别置于所述固定机构的两侧；所述舱外航天服上肢安装于所述固定机构；

舱外航天服上肢组件的肩部接口和腕部接口分别与腕部密封单元和肩部密封单元紧密连接，使腕部密封单元和肩部密封单元之间的舱外航天服上肢组件的内腔形成密闭空间；

还包括气路单元，所述气路单元一方面与所述肩部驱动机构和所述肘部驱动机构相连接，另一方面连接至所述肩部密封单元。

2.根据权利要求1所述的密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，其特征在于，还包括测控单元，所述测控单元与所述气路单元相连接。

3.根据权利要求1所述的密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，其特征在于，所述气路单元包括驱动子单元、加压检测子单元，所述驱动子单元与所述肩部驱动机构和所述肘部驱动机构的摆动气缸相连接，所述加压检测子单元与所述舱外航天服上肢组件的肩部密封单元相连接。

4.根据权利要求3所述的密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，其特征在于，所述驱动子单元具体为：

空气压缩机提供的压缩气体分别经三位五通电磁换向阀一和三位五通电磁换向阀二与肩部驱动机构和肘部驱动机构的摆动气缸相连接，为试验装置提供驱动力；其中：

当三位五通电磁换向阀一的和三位五通电磁换向阀二的电磁铁通电时，肩部驱动机构的摆动气缸逆时针旋转，肘部驱动机构的摆动气缸顺时针旋转，驱动舱外航天服上肢组件的肩关节和肘关节弯曲；

当三位五通电磁换向阀一和三位五通电磁换向阀二的电磁铁通电时，肩部驱动机构的摆动气缸顺时针旋转，肘部驱动机构的摆动气缸逆时针旋转，驱动舱外航天服上肢组件肩关节和肘关节伸直。

5.根据权利要求3所述的密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，其特征在于，所述加压检测子单元具体为：

空气压缩机通向舱外航天服上肢组件的压缩气体分成两路分别通过调定压力不同的调压阀一和调压阀二后，经由两位三通电磁换向阀汇成一路气路，从两位三通电磁换向阀出来的气路并联有压力传感器，之后再分成两路，其中一路为串联的流量传感器和两位二通电磁换向阀二，另一路为两位二通电磁换向阀一，之后两路气路并作一路；并作一路的气路通过通气软管连接到肩部密封单元；并作一路的气路上还并联有两位二通电磁换向阀三；其中：

当两位三通电磁换向阀的电磁铁处于通电状态、两位二通电磁换向阀一的电磁铁处于通电状态、两位二通电磁换向阀二的电磁铁处于断电状态时，经过调压阀一后生成舱外航天服试验标准的最低压力的压缩气体，气体经过两位二通电磁换向阀一通入舱外航天服上肢组件的内腔；

当两位三通电磁换向阀的电磁铁处于断电状态、两位二通电磁换向阀一的电磁铁处于通电状态、两位二通电磁换向阀二的电磁铁3DT处于断电状态时，经过调压阀二后生成舱外航天服试验标准的最高压力的压缩气体，气体经过两位二通电磁换向阀一通入舱外航天服上肢组件的内腔，压力传感器实时检测气路中的压力值；

当两位二通电磁换向阀二的电磁铁处于通电状态、两位二通电磁换向阀一的电磁铁处于断电状态时，流量传感器检测由空气压缩机进入舱外航天服上肢组件内腔的气体流量，实现对舱外航天服上肢组件的漏气率进行检测。

6.根据权利要求1所述的密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，其特征在于，所述腕部密封单元包括腕部驱动盘、腕部驱动轴、腕部法兰、腕部固定臂和腕部卡环；其中：

腕部驱动盘的圆盘外侧圆心处焊接有光轴做成的腕部驱动轴，内侧设有圆环状凹槽，环状凹槽内置有密封圈一，且腕部驱动盘沿圆周还分布有若干通孔；

腕部法兰的圆盘外侧沿圆周分布着位置和尺寸均与腕部驱动盘上的通孔相对应的螺孔，通过将螺钉一插入匹配的通孔、螺孔结构，实现了腕部法兰与腕部驱动盘的连接；

腕部法兰的内侧有圆形凹槽，圆形凹槽内沿圆周分布着阶梯形沉孔，腕部固定臂的一端设有位置和尺寸均与阶梯形沉孔相对应的螺孔，通过将螺钉三插入匹配的阶梯形沉孔、螺孔结构，实现了腕部法兰与腕部固定臂的连接；

舱外航天服上肢组件的腕部织物套套于腕部法兰的外缘，腕部织物套的外缘套上腕部卡环，腕部卡环通过螺钉二锁紧，从而使舱外航天服上肢组件与腕部密封单元固定在一起。

7.根据权利要求1所述的密封加压式舱外航天服上肢关节运动寿命试验装置，其特征在于，所述肩部密封单元包括肩部驱动盘、肩部驱动轴、肩部法兰、肩部固定臂和肩部连接环；其中：

肩部驱动盘的圆盘外侧圆心处焊接有光轴做成的肩部驱动轴，内侧设有圆环凹槽，圆环凹槽内置有密封圈三，且肩部驱动盘沿圆周分布有若干通孔；

肩部法兰的圆盘外侧沿圆周设有若干个位置和尺寸与通孔分别相对应的盲孔，通过将螺钉六插入匹配的通孔、盲孔结构，实现了肩部驱动盘与肩部法兰的连接；

肩部法兰的内侧设有依次递进的两级阶梯状的圆形凹槽，第二级圆形凹槽内置有密封圈二，第一级圆形凹槽外沿圆周分布着通孔，在第一级圆形凹槽内沿圆周分布有若干个阶梯状沉孔，肩部固定臂的一端设有位置和尺寸与阶梯状沉孔相对应的螺孔，通过将螺钉五插入匹配的阶梯状沉孔、螺孔结构，实现了肩部法兰与肩部固定臂的连接；

沿肩部连接环的圆环分布有若干个通孔，其位置和尺寸与肩部法兰的第一级圆形凹槽外的通孔的位置相对应；舱外航天服上肢组件的肩部接口与肩部法兰的圆形凹槽配合，将肩部连接环套在舱外航天服上肢组件的肩部，通过将螺钉四插入相匹配的通孔，实现了肩部连接环和肩部法兰的紧密连接，肩部连接环和肩部法兰将舱外航天服上肢组件的肩部接口夹紧，完成了肩部密封单元与舱外航天服上肢组件肩部接口的密封连接。