CN112498753A - 一种可折叠展开的空间实验平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可折叠展开的空间实验平台，包括铰接板、顶板、底板、支撑框以及铰接杆，所述铰接板和铰接杆分别采用可折展结构；所述顶板、支撑框以及底板间隔布置，所述顶板两端与支撑框两端对应的间隔分别活动连接有铰接板，所述底板两端与支撑框两端对应的间隔分别活动连接有铰接板；所述顶板一侧中部和所述支撑框一侧中部连接有铰接杆，所述底板一侧中部与所述支撑框一侧中部连接有铰接杆，相对布置的两个铰接板的中部折展位置处连接有铰接杆。本发明的空间实验平台，在折叠展开过程中，只需要两个自由度的驱动，在平台开合使用时容易进行运动控制；采用铰接板和铰接杆等结构进行连接，可以在快速展开的同时保证结构的稳定性。

Description

一种可折叠展开的空间实验平台

技术领域

本发明涉及空间实验平台设计相关技术领域，具体涉及一种具有折叠展开功能的空间实验平台。

背景技术

空间实验平台将实现空间探测中的多种功能，随着航天事业的发展，空间实验平台将在空间探测任务中起到越来越重要的作用。目前有关空间站科学实验平台的研究主要集中在国际空间站上有实验舱的美国、欧洲、俄罗斯和日本等几个国家和地区。实验平台在国际空间站上广泛应用，国际空间站上有多个实验平台，支撑着上百个科学有效载荷，为空间科学研究工作提供了充分的技术支撑和保障。

国际空间站用户手册中的标准实验平台中，每个实验平台的内部能容纳额外上百公斤的有效载荷设备。实验平台背面的曲率半径略小于空间站内部侧壁曲率半径，以有效地填充所有可用空间。空间站通过四排桁架隔开四个象限，实验平台依次紧挨四面墙分布，空间实验平台固定在桁架上，实验平台上下有与桁架固连的机械接口。

科学实验平台公用事业直通端口位于每一边，以允许电缆运行机架之间。模块附着点设置在机架的顶部，支点设置在机架的底部，支点支持安装和维护。实验平台外部前柱上的轨道允许安装有效载荷设备和笔记本电脑，还提供了额外的适配器，用于地面处理。实验平台配置主动隔振系统用来隔离机架与空间站之间的振动，主动隔振系统主要由电机阻尼系统和加速度计等构成，通过引入补偿力的方式增加结构阻尼。

在整体科学实验平台中，可以放置多个标准载荷单元，进行各类实验。标准载荷单元配置标准接口，允许有效载荷快速与国际空间站进行资源互换，实验平台为标准载荷单元提供结构支撑硬件、功率转换设备、数据和视频设备、氮气和真空排气设备和热支持设备。标准载荷单元用螺栓固定在实验平台后板上，通过被动式辐射和对客舱环境的热交换来实现冷却功能。

整个实验平台安装在空间站内，随着整舱发射至近地轨道。实验平台在上行过程中安装在空间站桁架上，安装点固定，且安装后整个箱体不能折叠。箱体在空间中可以随着安装轴转动调整位置。

空间实验平台在上行过程中不能折叠，占据空间较多，空间实验平台的安装点仅存在于柜子上端和下端，约束不足可能导致结构在遭受振动时刚度不够，在上行过程中影响可靠性。

空间实验平台本身形状固定，导致实验平台本身灵活性较差，如遇需要进行实验平台姿态调整、舱内布局调整、实验平台维修等情况，实验平台本身体积较大，无法在有限的舱内空间中进行位置调整，使得航天员操作难度增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种可折叠展开的空间实验平台。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可折叠展开的空间实验平台，包括铰接板、顶板、底板、支撑框以及铰接杆，所述铰接板和铰接杆分别采用可折展结构；所述顶板、支撑框以及底板间隔布置，所述顶板两端与支撑框两端对应的间隔分别活动连接有铰接板，所述底板两端与支撑框两端对应的间隔分别活动连接有铰接板；所述顶板一侧中部和所述支撑框一侧中部连接有铰接杆，所述底板一侧中部与所述支撑框一侧中部连接有铰接杆，相对布置的两个铰接板的中部折展位置处连接有铰接杆。

本发明的有益效果是：本发明的空间实验平台，在折叠展开过程中，只需要两个自由度的驱动，在平台开合使用时容易进行运动控制；采用铰接板和铰接杆等结构进行连接，可以在快速展开的同时保证结构的稳定性。可折叠展开的空间实验平台能够解决空间站有效载荷设计技术在火箭上行运输过程以及在轨运行过程中实验平台运输成本高、灵活性差、航天员维修调整困难的问题。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，还包括定位铰链，所述定位铰链包括公铰链和母铰链，所述公铰链和母铰链相互铰接且相对转动预设角度后卡接限位，所述铰接板中部的折展位置处连接有所述定位铰链，所述定位铰链的公铰链和母铰链分别连接在所述铰接板的两块折叠板上。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用定位铰链，可以有效实现铰接板两块折叠板的展开和折叠定位。

进一步，所述公铰链上设有限位板，所述限位板上设有回转轴，所述回转轴上设有第一扭力弹簧，所述母铰链通过所述第一扭力弹簧铰接在所述回转轴上，所述母铰链上设有柱销，所述柱销通过第二扭力弹簧连接在所述母铰链上，所述公铰链和母铰链相对转动预设位置后，所述柱销卡入所述限位板中进行限位。所述柱销两端分别连接有柱销连杆，所述柱销连杆通过通过第二扭力弹簧连接在母铰链上。所述公铰链和母铰链分别采用U型结构，所述限位板固定在所述公铰链的底部外侧，所述母铰链底部外侧设有两个连接耳板，两个连接耳板分别转动连接在所述回转轴的两端，所述限位板的周侧表面为圆弧型结构，限位板远离母铰链的一端设有卡钩，所述柱销贴靠在限位板的圆弧形结构上，当公铰链和母铰链发生相对转动时，所述柱销沿限位板的圆弧形结构表面滑动至所述卡钩内。

进一步，所述公铰链和母铰链分别呈U型结构，并分别与铰接板上的折叠板卡接，所述铰接板处于折叠状态时，所述公铰链和母铰链的U型结构开口朝向相同，所述铰接板处于展开状态时，所述公铰链和母铰链的U型结构开口朝向相反。

进一步，所述支撑框为两个以上时，相邻两个支撑框的两端之间分别活动连接有铰接板，相邻两个支撑框一侧的中部之间设有铰接杆。可以根据空间大小对空间实验平台尺寸进行扩展。

进一步，所述铰接板上下两端分别设有滑槽，与所述铰接板活动连接的顶板、底板以及支撑框的对应位置处分别连接有滑片，所述滑片活动限位于所述滑槽内。采用滑片配合滑槽的铰接结构，能够减少铰链等结构，保证结构稳定性的情况下，降低结构重量。

进一步，所述滑片采用三角形结构。优选为直角三角形，且直角边位于外侧，斜边位于内侧，可以使空间实验平台在折叠展开过程中，铰接板与底板、顶板以及支撑框等可以发生一定的相对位移，保证折展过程的顺利进行。

进一步，还包括锁扣，所述顶板和底板上分别设有锁环。所述空间实验平台处于折叠状态时，所述锁扣分别与顶板和底板上的锁环可拆卸连接。

进一步，所述支撑框呈U型结构。所述U型结构的开口侧与空间实验平台的开口朝向一致。

进一步，所述顶板和底板上分别设有边角固定接口，所述支撑框上设有横梁固定接口。所述空间实验平台采用包覆蒙皮的框架结构，所述框架结构采用铝合金，所述蒙皮采用碳纤维增强复合材料。

进一步，还包括载荷单元，所述载荷单元采用抽屉式结构。

附图说明

图1为本发明空间实验平台展开后的立体结构示意图；

图2为本发明空间实验平台折叠或展开过程的立体结构示意图；

图3为本发明空间实验平台折叠后的立体结构示意图；

图4为本发明空间实验平台的侧视结构示意图；

图5为图4中A-A部的剖视结构示意图；

图6为本发明定位铰链的立体结构示意图；

图7为本发明定位铰链的侧视结构示意图；

图8为本发明定位铰链的俯视结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、铰接板；11、折叠板；12、滑槽；13、滑片；

2、顶板；21、锁环；22、边角固定接口；3、底板；4、支撑框；41、横梁固定接口；5、铰接杆；

6、定位铰链；61、公铰链；62、母铰链；621、连接耳板；63、回转轴； 64、第一扭力弹簧；65、第二扭力弹簧；66、柱销；67、限位板；68、卡钩； 69、柱销连杆；7、锁扣；8、柔性铰链。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

如图1-图5所示，本实施例的一种可折叠展开的空间实验平台，包括铰接板1、顶板2、底板3、支撑框4以及铰接杆5，所述铰接板1和铰接杆5 分别采用可折展结构；所述顶板2、支撑框4以及底板3间隔布置，所述顶板2两端与支撑框4两端对应的间隔分别活动连接有铰接板1，所述底板3 两端与支撑框4两端对应的间隔分别活动连接有铰接板1；所述顶板2一侧中部和所述支撑框4一侧中部连接有铰接杆5，所述底板3一侧中部与所述支撑框4一侧中部连接有铰接杆5，相对布置的两个铰接板1的中部折展位置处连接有铰接杆5。以图1中所示方位，整个空间实验平台的开口朝前布置，铰接板1安装在空间实验平台的左右两侧，铰接杆5安装在空间实验平台的后侧。铰接板5包括两块折叠板11，两块折叠板11中部铰接且可以上下翻转，两块折叠板11的铰接处与顶板2和底板3平行布置。

本实施例的工作过程以及原理为，在折叠展开过程中，只需要两个自由度的驱动，可以在折叠情况下将平台箱体的横梁固定在空间站绗架上，展开后固定平台箱体各个边角即可完全装配成功。折叠时，直接将顶板2与底板 3相互靠拢，铰接板1中部分别向内运动使两个折叠板11相互靠拢折叠，铰接板1上的铰接杆5以及顶板2与支撑框4之间的铰接杆5分别以中部柔性铰链为铰接点向内折叠，顶板2、铰接板1、支撑框4以及底板3逐渐相互靠拢并折叠。折叠后，利用锁扣7将顶板2和底板3上的锁环进行锁接定位。

本实施例的空间实验平台，在折叠展开过程中，只需要两个自由度的驱动，采用铰接板和铰接杆等结构进行连接，可以在快速展开的同时保证结构的稳定性。

实施例2

如图1-图5所示，本实施例的一种可折叠展开的空间实验平台，包括铰接板1、顶板2、底板3、支撑框4以及铰接杆5，所述铰接板1和铰接杆5 分别采用可折展结构；所述顶板2、支撑框4以及底板3间隔布置，所述顶板2两端与支撑框4两端对应的间隔分别活动连接有铰接板1，所述底板3 两端与支撑框4两端对应的间隔分别活动连接有铰接板1；所述顶板2一侧中部和所述支撑框4一侧中部连接有铰接杆5，所述底板3一侧中部与所述支撑框4一侧中部连接有铰接杆5，相对布置的两个铰接板1的中部折展位置处连接有铰接杆5。以图1中所示方位，整个空间实验平台的开口朝前布置，铰接板1安装在空间实验平台的左右两侧，铰接杆5安装在空间实验平台的后侧。铰接板5包括两块折叠板11，两块折叠板11中部铰接且可以上下翻转，两块折叠板11的铰接处与顶板2和底板3平行布置。

本实施例的空间实验平台，在折叠展开过程中，只需要两个自由度的驱动，采用铰接板和铰接杆等结构进行连接，可以在快速展开的同时保证结构的稳定性。

当本实施例的空间实验平台的左侧或右侧采用三块或三块以上铰接板1 时，所述支撑框4为两个或以上，相邻两个支撑框4的两端之间分别活动连接有铰接板1，相邻两个支撑框4一侧的中部之间设有铰接杆5。可以根据空间大小对空间实验平台尺寸进行扩展。铰接板1的两块折叠板11后侧的一条边为斜边，使铰接板展开时，铰接板1后侧的一条边倾斜布置，使铰接板1整体呈直角梯形结构，使整个空间实验平台中部(可以为中下部或中上部或正中部)向后突出，具体可参考图1结构，在图1结构上增加支撑框4 以及铰接板1的数量即可。

如图3-图8所示，本实施例的空间实验平台还包括定位铰链6，所述定位铰链6包括公铰链61和母铰链62，所述公铰链61和母铰链62相互铰接且相对转动预设角度后卡接限位，所述铰接板1中部的折展位置处连接有所述定位铰链6，所述定位铰链6的公铰链61和母铰链62分别连接在所述铰接板1的两块折叠板11上。采用定位铰链，可以有效实现铰接板两块折叠板的展开和折叠定位。

如图6-图8所示，本实施例的所述公铰链61上设有限位板67，所述限位板67上设有回转轴63，所述回转轴63上设有第一扭力弹簧64，所述母铰链62通过所述第一扭力弹簧64铰接在所述回转轴63上，所述母铰链62 上设有柱销66，所述柱销66通过第二扭力弹簧65连接在所述母铰链62上，所述公铰链61和母铰链62相对转动预设位置后，所述柱销66卡入所述限位板67中进行限位。所述柱销66两端分别连接有柱销连杆69，所述柱销连杆69通过通过第二扭力弹簧65连接在母铰链62上。所述公铰链61和母铰链62分别采用U型结构，所述限位板67固定在所述公铰链61的底部外侧，所述母铰链62底部外侧设有两个连接耳板621，两个连接耳板621分别转动连接在所述回转轴63的两端，所述限位板67的周侧表面为圆弧型结构，限位板67远离母铰链62的一端设有卡钩68，所述柱销66贴靠在限位板67 的圆弧形结构上，当公铰链61和母铰链62发生相对转动时，所述柱销66 沿限位板67的圆弧形结构表面滑动至所述卡钩68内。

如图6-图8所示，本实施例的所述公铰链61和母铰链62分别呈U型结构，并分别与铰接板1上的折叠板11卡接，所述铰接板1处于折叠状态时，所述公铰链61和母铰链62的U型结构开口朝向相同，所述铰接板1 处于展开状态时，所述公铰链61和母铰链62的U型结构开口朝向相反。即折叠板11从展开到折叠状态，公铰链61和母铰链62相对转动了180°。

公铰链61和母铰链62的相对转动通过回转轴63连接，需要展开的两个部件分别连接定位铰链6的公铰链61和母铰链62。在展开的过程中，柱销66在第一扭力弹簧64扭簧力的作用下紧贴限位板67周侧表面的半圆形的展开滑道，当展开到位后,柱销在第二扭力弹簧65的扭簧力作用下被压入卡钩68的锁紧槽中，定位铰链6实现锁定。使用柱销锁紧槽式铰链能够保证平台箱体在解除约束后迅速展开，在结构展开到位后，定位铰链能够顺利完成锁定过程，保证结构的稳定性。

本实施例的铰接板1与顶板2、底板3以及支撑框4的铰接可以选用铰接轴进行铰接，也可以选用其他能够相对转动的铰接方式。

如图3所示，本实施例的空间实验平台还包括锁扣7，所述顶板2和底板3上分别设有锁环21。所述空间实验平台处于折叠状态时，所述锁扣7 分别与顶板2和底板3上的锁环21可拆卸连接。

如图1和图2所示，本实施例的所述支撑框4呈U型结构。所述U型结构的开口侧与空间实验平台的开口朝向一致。

如图1所示，本实施例的所述顶板2和底板3上分别设有边角固定接口 22，所述支撑框4上设有横梁固定接口41。所述空间实验平台采用包覆蒙皮的框架结构，所述框架结构采用铝合金，所述蒙皮采用碳纤维增强复合材料。本实施例的铰接板1采用纤维增强热塑复合材料，通过纤维方向设计保证结构刚度，大大降低结构重量，减少上行过程中的重量成本，增加驱动效率。

本实施例的可折叠展开的空间实验平台基本构型采用厚板结构，整体结构的运动通过滑片配合滑槽以及柔性铰链等来完成。

本实施例的工作过程以及原理为，在折叠展开过程中，只需要两个自由度的驱动，可以在折叠情况下将平台箱体的横梁固定在空间站绗架上，展开后固定平台箱体各个边角即可完全装配成功。折叠时，直接将顶板2与底板 3相互靠拢，铰接板1中部分别向内运动使两个折叠板11相互靠拢折叠，铰接板1上的铰接杆5以及顶板2与支撑框4之间的铰接杆5分别以中部柔性铰链为铰接点向内折叠，顶板2、底板3以及支撑框4上的滑片13分别在铰接板1上对应的滑槽12内由外向内滑动，顶板2、铰接板1、支撑框4以及底板3逐渐相互靠拢并折叠，滑槽12和滑片13的设置可以为折叠过程提供一定的自由运动空间，避免折叠过程中出现卡顿现象。折叠后，公铰链和母铰链相互锁定，再利用锁扣7将顶板2和底板3上的锁环进行锁接定位。

本实施例的可折叠展开的空间实验平台能够解决空间站有效载荷设计技术在火箭上行运输过程以及在轨运行过程中实验平台运输成本高、灵活性差、航天员维修调整困难的问题。可以有效减少空间实验平台的占地空间，减少上行时的发射成本，选用公铰链和母铰链配合作为折叠展开的驱动和锁定结构，可以保证空间实验平台在展开和折叠过程中的可靠性。

本实施例的可折叠展开的空间实验平台在应用时，除热控单元以及有效载荷综合管理单元外，剩余内部可用空间能够多个标准载荷单元同时安装，标准载荷单元可采用具有科学实验功能的抽屉。

实施例3

如图1-图5所示，本实施例的一种可折叠展开的空间实验平台，包括铰接板1、顶板2、底板3、支撑框4以及铰接杆5，所述铰接板1和铰接杆5 分别采用可折展结构；所述顶板2、支撑框4以及底板3间隔布置，所述顶板2两端与支撑框4两端对应的间隔分别活动连接有铰接板1，所述底板3 两端与支撑框4两端对应的间隔分别活动连接有铰接板1；所述顶板2一侧中部和所述支撑框4一侧中部连接有铰接杆5，所述底板3一侧中部与所述支撑框4一侧中部连接有铰接杆5，相对布置的两个铰接板1的中部折展位置处连接有铰接杆5。以图1中所示方位，整个空间实验平台的开口朝前布置，铰接板1安装在空间实验平台的左右两侧，铰接杆5安装在空间实验平台的后侧。铰接板5包括两块折叠板11，两块折叠板11中部铰接且可以上下翻转，两块折叠板11的铰接处与顶板2和底板3平行布置。

本实施例的空间实验平台，在折叠展开过程中，只需要两个自由度的驱动，采用铰接板和铰接杆等结构进行连接，可以在快速展开的同时保证结构的稳定性。

当本实施例的空间实验平台的左侧或右侧采用两块铰接板1时，铰接板 1的两块折叠板11后侧的一条边为斜边，使铰接板展开时，铰接板1后侧的一条边倾斜布置，使铰接板1整体呈直角梯形结构，而支撑框4上下两侧的铰接板1对称布置，使整个空间实验平台中部向后突出，具体可如图1结构。

如图3-图8所示，本实施例的空间实验平台还包括定位铰链6，所述定位铰链6包括公铰链61和母铰链62，所述公铰链61和母铰链62相互铰接且相对转动预设角度后卡接限位，所述铰接板1中部的折展位置处连接有所述定位铰链6，所述定位铰链6的公铰链61和母铰链62分别连接在所述铰接板1的两块折叠板11上。采用定位铰链，可以有效实现铰接板两块折叠板的展开和折叠定位。

如图6-图8所示，本实施例的所述公铰链61上设有限位板67，所述限位板67上设有回转轴63，所述回转轴63上设有第一扭力弹簧64，所述母铰链62通过所述第一扭力弹簧64铰接在所述回转轴63上，所述母铰链62 上设有柱销66，所述柱销66通过第二扭力弹簧65连接在所述母铰链62上，所述公铰链61和母铰链62相对转动预设位置后，所述柱销66卡入所述限位板67中进行限位。所述柱销66两端分别连接有柱销连杆69，所述柱销连杆69通过通过第二扭力弹簧65连接在母铰链62上。所述公铰链61和母铰链62分别采用U型结构，所述限位板67固定在所述公铰链61的底部外侧，所述母铰链62底部外侧设有两个连接耳板621，两个连接耳板621分别转动连接在所述回转轴63的两端，所述限位板67的周侧表面为圆弧型结构，限位板67远离母铰链62的一端设有卡钩68，所述柱销66贴靠在限位板67 的圆弧形结构上，当公铰链61和母铰链62发生相对转动时，所述柱销66 沿限位板67的圆弧形结构表面滑动至所述卡钩68内。

如图6-图8所示，本实施例的所述公铰链61和母铰链62分别呈U型结构，并分别与铰接板1上的折叠板11卡接，所述铰接板1处于折叠状态时，所述公铰链61和母铰链62的U型结构开口朝向相同，所述铰接板1 处于展开状态时，所述公铰链61和母铰链62的U型结构开口朝向相反。即折叠板11从展开到折叠状态，公铰链61和母铰链62相对转动了180°。

公铰链61和母铰链62的相对转动通过回转轴63连接，需要展开的两个部件分别连接定位铰链6的公铰链61和母铰链62。在展开的过程中，柱销66在第一扭力弹簧64扭簧力的作用下紧贴限位板67周侧表面的半圆形的展开滑道，当展开到位后,柱销在第二扭力弹簧65的扭簧力作用下被压入卡钩68的锁紧槽中，定位铰链6实现锁定。使用柱销锁紧槽式铰链能够保证平台箱体在解除约束后迅速展开，在结构展开到位后，定位铰链能够顺利完成锁定过程，保证结构的稳定性。

本实施例可以选用滑槽滑片的铰接方式实现相对铰接转动，具体如下。如图1-图5所示，所述铰接板1上下两端分别设有滑槽12，与所述铰接板1 活动连接的顶板2、底板3以及支撑框4的对应位置处分别连接有滑片13，所述滑片13活动限位于所述滑槽12内。采用滑片配合滑槽的铰接结构，能够减少铰链等结构，保证结构稳定性的情况下，降低结构重量。

其中，所述滑片13采用三角形结构，如图5所示。优选为直角三角形，且直角边位于外侧，斜边位于内侧，可以使空间实验平台在折叠展开过程中，铰接板1与底板3、顶板2以及支撑框4等可以发生一定的相对位移，保证折展过程的顺利进行。

如图3所示，本实施例的空间实验平台还包括锁扣7，所述顶板2和底板3上分别设有锁环21。所述空间实验平台处于折叠状态时，所述锁扣7 分别与顶板2和底板3上的锁环21可拆卸连接。

如图1和图2所示，本实施例的所述支撑框4呈U型结构。所述U型结构的开口侧与空间实验平台的开口朝向一致。

如图1所示，本实施例的所述顶板2和底板3上分别设有边角固定接口 22，所述支撑框4上设有横梁固定接口41。所述空间实验平台采用包覆蒙皮的框架结构，所述框架结构采用铝合金，所述蒙皮采用碳纤维增强复合材料。本实施例的铰接板1采用纤维增强热塑复合材料，通过纤维方向设计保证结构刚度，大大降低结构重量，减少上行过程中的重量成本，增加驱动效率。

本实施例的可折叠展开的空间实验平台基本构型采用厚板结构，整体结构的运动通过滑片配合滑槽以及柔性铰链等来完成。

本实施例的工作过程以及原理为，在折叠展开过程中，只需要两个自由度的驱动，可以在折叠情况下将平台箱体的横梁固定在空间站绗架上，展开后固定平台箱体各个边角即可完全装配成功。折叠时，直接将顶板2与底板 3相互靠拢，铰接板1中部分别向内运动使两个折叠板11相互靠拢折叠，铰接板1上的铰接杆5以及顶板2与支撑框4之间的铰接杆5分别以中部柔性铰链为铰接点向内折叠，顶板2、底板3以及支撑框4上的滑片13分别在铰接板1上对应的滑槽12内由外向内滑动，顶板2、铰接板1、支撑框4以及底板3逐渐相互靠拢并折叠，滑槽12和滑片13的设置可以为折叠过程提供一定的自由运动空间，避免折叠过程中出现卡顿现象。折叠后，公铰链和母铰链相互锁定，再利用锁扣7将顶板2和底板3上的锁环进行锁接定位。

本实施例的可折叠展开的空间实验平台能够解决空间站有效载荷设计技术在火箭上行运输过程以及在轨运行过程中实验平台运输成本高、灵活性差、航天员维修调整困难的问题。可以有效减少空间实验平台的占地空间，减少上行时的发射成本，选用公铰链和母铰链配合作为折叠展开的驱动和锁定结构，可以保证空间实验平台在展开和折叠过程中的可靠性。

本实施例的可折叠展开的空间实验平台在应用时，除热控单元以及有效载荷综合管理单元外，剩余内部可用空间能够多个标准载荷单元同时安装，标准载荷单元可采用具有科学实验功能的抽屉。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，包括铰接板、顶板、底板、支撑框以及铰接杆，所述铰接板和铰接杆分别采用可折展结构；所述顶板、支撑框以及底板间隔布置，所述顶板两端与支撑框两端对应的间隔分别活动连接有铰接板，所述底板两端与支撑框两端对应的间隔分别活动连接有铰接板；所述顶板一侧中部和所述支撑框一侧中部连接有铰接杆，所述底板一侧中部与所述支撑框一侧中部连接有铰接杆，相对布置的两个铰接板的中部折展位置处连接有铰接杆。

2.根据权利要求1所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，还包括定位铰链，所述定位铰链包括公铰链和母铰链，所述公铰链和母铰链相互铰接且相对转动预设角度后卡接限位，所述铰接板中部的折展位置处连接有所述定位铰链，所述定位铰链的公铰链和母铰链分别连接在所述铰接板的两块折叠板上。

3.根据权利要求2所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，所述公铰链上设有限位板，所述限位板上设有回转轴，所述回转轴上设有第一扭力弹簧，所述母铰链通过所述第一扭力弹簧铰接在所述回转轴上，所述母铰链上设有柱销，所述柱销通过第二扭力弹簧连接在所述母铰链上，所述公铰链和母铰链相对转动预设位置后，所述柱销卡入所述限位板中进行限位。

4.根据权利要求3所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，所述公铰链和母铰链分别呈U型结构，并分别与铰接板上的折叠板卡接，所述铰接板处于折叠状态时，所述公铰链和母铰链的U型结构开口朝向相同，所述铰接板处于展开状态时，所述公铰链和母铰链的U型结构开口朝向相反。

5.根据权利要求1至4任一项所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，所述支撑框为两个以上时，相邻两个支撑框的两端之间分别活动连接有铰接板，相邻两个支撑框一侧的中部之间设有铰接杆。

6.根据权利要求1至4任一项所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，所述铰接板上下两端分别设有滑槽，与所述铰接板活动连接的顶板、底板以及支撑框的对应位置处分别连接有滑片，所述滑片活动限位于所述滑槽内。

7.根据权利要求6所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，所述滑片采用三角形结构。

8.根据权利要求1至4任一项所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，还包括锁扣，所述顶板和底板上分别设有锁环。

9.根据权利要求1至4任一项所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，所述支撑框呈U型结构；所述顶板和底板上分别设有边角固定接口，所述支撑框上设有横梁固定接口；所述空间实验平台采用包覆蒙皮的框架结构，所述框架结构采用铝合金，所述蒙皮采用碳纤维增强复合材料。

10.根据权利要求1至4任一项所述一种可折叠展开的空间实验平台，其特征在于，还包括载荷单元，所述载荷单元采用抽屉式结构。

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