CN114112260B - 一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法，包括：测试螺钉布置、测试硬件连接、传感器粘贴至工具测点、选定操作者、传感器粘贴至手部测点、传感器力学信号坐标系调整、着航天服手套、硬件试测、拧紧螺钉测试、拧松螺钉测试、更换操作者测试、数据加权处理等步骤。本发明中，传感器的测试点包括手柄测点、手背测点、手心测点和输出轴测点，可在工具使用的过程中测得测点处的加速度数值，经数据加权处理后，得到航天员可承受手传振动量值，为在轨维修用电动工具手传振动的测量提供了技术保障，解决了在轨维修用电动工具手传振动测量的方法性问题，可直接用于测量在轨维修用电动工具手传振动量值。

Description

一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法
技术领域
本发明涉及空间在轨维修技术领域，尤其涉及一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法。
背景技术
空间在轨维修工作之一为设备的在轨维修更换-，需在轨拆装固定设备的安装螺钉，该过程将使用多种专用工具，该工作在舱外空间环境下进行，该过程将使用一种空间在轨维修用电动工具，由航天员着舱外航天服后舱外手持使用，工具由电机驱动适配杆旋转工作，微重力下电机及适配杆旋转产生的机械振动传递至航天员手套上，再传导至航天员手掌、手臂乃至肩部，过量的手传振动可能导致航天员头掌手臂疲劳、感知能力下降等，准确检测和控制在轨维修用电动工具的手传振动十分重要。
为准确测量在轨维修用电动工具手传振动量值，测试者需先着宇航服手套再操作在轨维修用电动工具，真实模拟太空操作状态，进行一系列的螺钉拧紧拧松时的手传振动量值测试，以用于对在轨维修用电动工具手传振动量值进行最终评价，需为开发一种空间在轨维修用电动工具手传振动测量方法。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决上述问题，而提出的一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法，包括以下步骤：
a.测试螺钉布置；
b.测试硬件连接；
c.将传感器粘贴至操作者的裸手手部测试点及工具测点；
d.调整传感器力学信号坐标系；
e.着航天服手套；
f.硬件测试，如发现异常，重复步骤b-e，直到硬件试测通过；
g.操作者手持在轨维修用电动工具拧紧测试接口板上的螺钉；
h.操作者手持在轨维修用电动工具拧松测试接口板上的螺钉；
i.重复步骤g-h，直到当前操作者完成所有测试；
j.更换操作者并完成测试，数据加权处理，比对航天员可承受手传振动量值。
优选地，所述b步骤中测试硬件连接的设备包括数据采集设备、数据采集设备线缆、计算机、传感器和传感器线缆。
优选地，所述传感器测试点包括手柄测点、手背测点、手心测点和输出轴测点。
优选地，所述g步骤包括试拧紧螺钉1次以及拧紧后续所有螺钉两个步骤。
优选地，所述h步骤包括试拧松螺钉1次以及拧松后续所有螺钉两个步骤。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，传感器的测试点包括手柄测点、手背测点、手心测点和输出轴测点，可在维修的过程中测得相关数值，经数据加权处理后，得到航天员可承受手传振动量值，为在轨维修用电动工具手传振动的测量提供了技术保障，解决了在轨维修用电动工具手传振动测量的方法性问题，可直接用于测量在轨维修用电动工具手传振动量值。
附图说明
图1示出了根据本发明实施例提供的在轨维修电动工具手传振动测量流程图；
图2示出了根据本发明实施例提供的在轨维修电动工具手传振动测量装置组成示意图；
图3示出了根据本发明实施例提供的在轨维修电动工具手传振动测量装置组成细节示意图。
图例说明：
1、操作者；2、在轨维修电动工具；21、工具手柄；22、工具适配杆；3、悬吊系统；31、支架；32、平衡器；33、螺钉测试接口板；4、测量系统；41、计算机；42、数据采集设备线缆；43、数据采集设备；44、传感器线缆；45、输出轴测点；46、手柄右侧测点；47、手柄左侧测点。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在轨维修电动工具2包括工具手柄21和工具适配杆22，悬吊系统3包括支架31、平衡器32、螺钉测试接口板33，测量系统4包括计算机41、数据采集设备线缆42、数据采集设备43、传感器线缆44和传感器；
支架31用于固定螺钉测试接口板33和平衡器32，并配备必要的配重，平衡器32的一端与支架31连接，另一端通过柔性带悬挂在轨维修电动工具2，可在一定范围内设定合适的拉力，用于抵消在轨维修电动工具2的重力，可在可升降范围内可随时保持平衡，螺钉测试接口板33用于提供测试螺钉的安装接口，数据采集设备43一端通过传感器线缆44与连接传感器，另一端通过数据采集设备线缆42连接计算机41。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法，包括以下步骤：
a.测试螺钉布置，具体为调整螺钉测试接口板33的位置，在螺钉测试接口板33上布置一定数量的螺钉，螺钉数量为30至50个，供单次拧紧或拧松具有足够的螺钉数量；
b.测试硬件连接，其包括数据采集设备43、数据采集设备线缆42、计算机41、传感器和传感器线缆44；
c.将传感器粘贴至操作者1的裸手手部测试点及工具测点；
粘贴至裸手手部测点时，先将手部待粘位置预粘贴一层铝箔胶带，再使用胶水将传感器粘贴至铝箔上，为防止手部动作时传感器脱落，再使用纸基胶带、松紧带或棉带将传感器缠绕绑缚在裸手上；
粘贴至工具测点时，先将工具上待粘位置预粘贴一层铝箔胶带，再使用胶水将传感器粘贴至铝箔上；
d.调整传感器力学信号坐标系，具体为调整3维传感器的坐标系，使其各个维度的输出信号方向分别与手传振动坐标系的坐标方向一致，以便于后续加权计算；
e.着航天服手套，其步骤为：采用气枪向航天服手套内吹气，将绑缚好传感器的手掌慢慢向手套内部穿戴进入，直到手指全部到手套手指的端部；
f.硬件测试，如发现异常，重复步骤b-e，直到硬件试测通过，采用敲击等方式以确保采集无误；
g.操作者1手持在轨维修用电动工具拧紧测试接口板上的螺钉，其中包括试拧紧螺钉1次以及拧紧后续所有螺钉两个步骤；
h.操作者1手持在轨维修用电动工具拧松测试接口板上的螺钉，其中包括试拧松螺钉1次以及拧松后续所有螺钉两个步骤；
i.重复步骤g-h，直到当前操作者1完成所有测试；
j.更换操作者1并完成测试，数据加权处理，比对航天员可承受手传振动量值。
具体的，如图3所示，传感器测试点包括手柄测点、手背测点、手心测点和输出轴测点45，手柄测点具体分为手柄右侧测点46和手柄左侧测点47。
实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.测试螺钉布置；
b.测试硬件连接；
c.粘贴传感器；
d.调整传感器力学信号坐标系；
e.着航天服手套；
f.硬件测试，如发现异常，重复步骤b-e，直到硬件试测通过；
g.操作者手持在轨维修用电动工具拧紧测试接口板上的螺钉；
h.操作者手持在轨维修用电动工具拧松测试接口板上的螺钉；
i.重复步骤g-h，直到当前操作者完成所有测试；
j.更换操作者并完成测试，数据加权处理，比对航天员可承受手传振动量值。
2.根据权利要求1所述的一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法，其特征在于，所述b步骤中测试硬件连接的设备包括数据采集设备、数据采集设备线缆、计算机、传感器和传感器线缆。
3.根据权利要求2所述的一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法，其特征在于，所述传感器测试点包括手柄测点、手背测点、手心测点和输出轴测点。
4.根据权利要求3所述的一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法，其特征在于，所述g步骤包括试拧紧螺钉1次以及拧紧后续所有螺钉两个步骤。
5.根据权利要求4所述的一种空间在轨维修用电动工具手传振动的测量方法，其特征在于，所述h步骤包括试拧松螺钉1次以及拧松后续所有螺钉两个步骤。
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