CN206931287U - 一种模拟微纳卫星运动的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于微纳卫星结构设计领域，并公开了一种模拟微纳卫星运动的装置。其包括壳体、电路板、电池、推板、夹板和风扇，壳体呈中空的立方体状；电路板设置在壳体的内部，用于控制该装置的运动轨迹；推板设置在壳体的内部，且置于电路板的下方；电池固定在推板上；推板上下运动调整装置的质心在竖直方向上的位置；风扇包括电机和风叶，电机带动风叶转动后产生平行于装置轴线方向的推力；夹板对称设置在壳体的侧面固定风扇。通过本实用新型，电路板和风扇相互配合，使得装置模拟微纳卫星的运动，同时通过质心的位置实现装置各个方向的保持平衡，减少了装置运动过程中的抖动，实现产品结构简单，功能高度集成。

Description

一种模拟微纳卫星运动的装置

技术领域

本实用新型属于微纳卫星结构设计领域，更具体地，涉及一种模拟微纳卫星运动的装置。

背景技术

微纳卫星是指质量小于10千克、具有实际使用功能的卫星。在微纳卫星的运动控制方面，国内外对微纳卫星的星座设计、编队飞行等都有研究；由于微纳卫星所具有的小型化、低成本、高性能、高灵活性等特点，微纳卫星的星座和编队技术区别于常规卫星的组网，有着独特的技术。

目前，国内外对于微纳卫星地面模拟的装置及其控制和运动的研究较少，而微纳卫星发射升空后测试的成本较高，在当前的微纳卫星技术领域，缺少一个成本低，实验测试方便的地面平台和相应的模拟装置，本实用新型为解决该问题提出了新方案。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷和技术需求，本实用新型提供了一种模拟微纳卫星运动的装置，其中通过对其关键组件如电路板、风扇等的具体结构及其设置方式进行研究和设计，通过模拟太空微纳卫星的运动，实现微纳卫星在地面气浮平台上的运动。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种模拟微纳卫星运动的装置，其包括壳体、电路板、电池、推板、夹板和风扇，其特征在于：

所述壳体呈中空的壳状结构，并用作其他元件的安装载体；所述推板设置在所述壳体的内部，且置于所述电路板的下方；所述电池固定在所述推板上，用于给所述电路板和所述风扇供电；所述推板的下方设置有螺母螺杆传动机构使其上下运动，从而使得所述电池上下移动，进而调整所述装置的质心在竖直方向上的位置，并使得该装置在安装所述风扇后各个方向保持平衡；

所述风扇包括电机和风叶，所述电机带动所述风叶转动后产生平行于所述装置轴线方向的推力；所述夹板对称设置在所述壳体的侧面，用于放置所述风扇的电机；所述电路板设置在所述壳体的内部，所述电池给其供电后使得处在不同位置处的所述风扇工作。

进一步优选地，所述夹板分为上板和下板，其中，所述上板横截面面积小于下板横截面面积，用于散热。

进一步优选地，所述风扇采用八个，且每两个构成一组分布在所述装置的四个侧面；对于同一侧面的两个所述风扇而言，它们的风叶相背设置。

进一步优选地，所述夹板的上板和下板贴合形成中空部分，该中控部分的内表面采用弧形，与所述风扇的圆柱状电机相互配合，用于减小风阻。

进一步优选地，所述电路板上设置有无线网络接收结构。

通过本实用新型所构思的以上技术方案，与现有技术相比，能够取得有益效果：

1、本实用新型通过采用推板的设计，同时考虑到模拟维纳卫星运动的装置本身在水平方向的对称结构设计，将电池放置在推板上使得推板上下运动的时候能调整电池竖直方向的位置，从而实现整体装置质心可调；

2、本实用新型通过采用风扇对称分布在装置的四个侧面的设计，通过控制不同位置处的风扇运动，风扇的风叶转动过程中产生轴向方向的推力，从而使得装置在相应的方向运动，实现了整体装置的运动过程平稳，控制简单；

3、本实用新型通过采用将夹板分为上下板结合设计，且上下板内表面采用弧面设计，一方面与风扇的电机外表面配合，另一方面弧面设计减小了风阻，此外上板横截面面积小于下板横截面面积，有利于电机的散热，同时也减轻了夹板本身的重量；

4、本实用新型的整体结构简单，通过电路板和风扇相互配合工作，能够确保装置在各个方向上的运动，同时通过质心的位置实现装置各个方向的保持平衡，减少了装置运动过程中的抖动，实现产品功能高度集成。

附图说明

图1是按照本实用新型的优选实施例所构建的模拟维纳卫星运动的装置的结构示意图；

图2是按照本实用新型的优选实施例所构建的夹板结构示意图；

图3是按照本实用新型的优选实施例所构建的风扇安装示意图；

图4是按照本实用新型的优选实施例所构建的风扇工作后形成测推力示意图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1-壳体 2-电路板 3-电池 4-推板5-螺母 6-螺杆 7-夹板 9-上板 10-下板 11-中空部分

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是按照本实用新型的优选实施例所构建的模拟维纳卫星运动的装置的结构示意图；如图1所示，模拟微纳卫星装置包括壳体1、电路板2、电池3、推板4、螺母5、螺杆6、夹板7和风扇，壳体1呈中空的立方体形状，电路板2装在壳体1中、电池设置在电路板2的下方，且放置在推板4上，推板4下方设置有螺母5和螺杆6，通过螺母5和螺杆6的配合运动使得推板4上下运动，同时带动电池3上下运动，从而达到调整装置整体的质心位置，夹板7设置在装置的侧面，用于夹住风扇，风扇包括电机和风叶，夹板分为上板9和下板10，上下板贴合形成的中空部分11用于放置风扇的电机。

按照本实用新型的一个优选实施例，图2是按照本实用新型的优选实施例所构建的夹板的结构示意图，如图2所示，夹板包括上板9和下板10，通过螺钉连接夹紧，中间形成的中空部分采用弧面设计，用于与风扇圆柱状的电机配合，同时也减小了风阻，另外，上板与电机接触面积小于下板与电机的接触面积，用于散热和减轻夹板本身的重量。

按照本实用新型的另一个优选实施例，风扇在横向是对称的，风扇采用八个，且每两个一组分布在所述装置的四个侧面，同一侧面上所述风扇的风叶相背设置，风扇的推力方式采用两种形式，如图4所示，图4(a)一种是推力方向垂直于装置，图4(b)是推力方向平行于装置；例如，如图3所示，若需要x方向正向推力，则将推力平分给风扇1和风扇4，如果需要x方向反向推力，则将推力平分给风扇5和风扇8，其他方向同理，如果需要顺时针旋转推力，则将推力平分给风扇1、3、5、7，如果需要逆时针旋转推力，则将推力平分给风扇2，4，6，8。

下面将对上述组件的工作过程进行说明：

首先通过调节螺杆上的螺母，实现调节电池在Z轴的位置，达到调节电池质心的位置的目的；其次，电路板通过搭建的无线局域网接收上位机信息，并将接收到的上位机信息转化为控制电机转动的信号；接着，控制电机按照一定的转速转动，输出推力；最后风扇转动产生的推力推动装置按照一定的轨迹运动，最终运动到目标位置。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种模拟微纳卫星运动的装置，其包括壳体(1)、电路板(2)、电池(3)、推板(4)、夹板(7)和风扇，其特征在于：

所述壳体(1)呈中空的壳状结构，并用作其他元件的安装载体；所述推板(4)设置在所述壳体(1)的内部，且置于所述电路板(2)的下方；所述电池(3)固定在所述推板(4)上，用于给所述电路板(2)和所述风扇供电；所述推板(4)的下方设置有螺母螺杆传动机构使其上下运动，从而使得所述电池(3)上下移动，进而调整所述装置的质心在竖直方向上的位置，并使得该装置在安装所述风扇后各个方向保持平衡；

所述风扇包括电机和风叶，所述电机带动所述风叶转动后产生平行于所述装置轴线方向的推力；所述夹板(7)对称设置在所述壳体(1)的侧面，用于放置所述风扇的电机；所述电路板(2)设置在所述壳体(1)的内部，所述电池(3)给其供电后使得处在不同位置处的所述风扇工作。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹板(7)分为上板和下板，其中，所述上板(9)横截面面积小于下板(10)横截面面积，用于散热。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述风扇采用八个，且每两个构成一组分布在所述装置的四个侧面；对于同一侧面的两个所述风扇而言，它们的风叶相背设置。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述夹板(7)的上板和下板贴合形成中空部分，该中控部分的内表面采用弧形，与所述风扇的圆柱状电机相互配合，用于减小风阻。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电路板(2)上设置有无线网络接收结构。