[发明专利]一种宇航员空间活动可达域检测装置

说明书

技术领域

本发明属于航天领域，具体来说涉及一种检测宇航员双手可以达到的区域的装置。

背景技术

宇航员太空行走的目的是完成太空作业，比如修复载人航天器或其它航天器上的受损部件。空间站的建设更是需要航天员进行多次出舱活动，才能在轨组装建成。登月活动更是体现了航天员在太空行走和太空作业的巨大作用，为人类进入外层空间和其它星球打下了良好的基础。宇航员身穿舱外服后对人体的操作能力不可避免地产生一些限制。穿着舱外服的宇航员双手可以达到的范围，可以完成一定操作的范围以及眼睛可以观察的范围都应该经过详细的检测，以便为需在太空完成组装以及维修的操作件的设计提供数据。

200810063923.6“舱外航天服手套关节力学性能测试系统平台”发明了一种舱外航天服手套关节力学性能测试平台。航天服手套加压支撑装置和立板设置在底座上，手套腕部固定装置、手掌位置调整装置、电气测控系统、拇指位置调整装置、拇指测量装置与立板固接，食指测量装置和中指测量装置与手掌位置调整装置连接，指尖真空吸附装置与拇指、食指、中指测量装置连接，气体控制系统与指尖真空吸附装置连通。

200510013035.8“坐标测量机”设计了一种坐标测量机，用于测定被测物体表面上许多点的坐标，包括支承梁，其将测量头支承在支承着坐标待测的测试物体的支撑台的表面上，该坐标测量机由分别制造的单元组成，所述单元包括至少一个支承梁、一个测量车和一个测量头，并且在支承梁支承测量车的地方被设置成使得它可以沿支承梁移动，该测量车继而支承着测量头。机械连接点被设计成使得当所述单元连接到一起时不发生几何变形，并使得单独制造的单元可以简单地连接到坐标测量机上。

200710064929.0“一种主被动关节臂式测量机器人”，设计了一种主被动关节臂式测量机器人，它包括依次连接的I轴组件、II轴组件、III轴组件、IV轴组件和V轴组件；其特征在于：各轴组件分别设置有电机带动的传动装置和主被动切换装置，测量各轴输出转角的编码器分别直接连接各轴组件的输出轴，或通过相应的几何关系间接连接各轴组件的输出轴。该发明结合传统三坐标测量机和现有被动关节臂式测量机两者的优势，同时弥补了传统工业机器人的精度问题和被动式关节臂式测量臂只能被动采集数据的不足，既具有较高的测量精度，同时还可以主动进行轨迹规划。编码器可以采集到各关节轴的最后运动转角，而避免了步进电机丢步和谐波减速器各部件之间的机械误差。

发明内容

本发明是一种检测宇航员双手可以达到的区域的装置。

本发明是这样实现的：

一种宇航员空间活动可达域检测装置，该检测装置包括：伺服升降机构组成、固定臂组成、第一动臂组成、第二动臂组成和第三动臂组成、关节轴组成、第一、第二和第三动臂转角传感器组成。

固定臂组成中的固定臂底板通过螺钉连接在伺服升降机构组成中的两侧的滑动导轨上安装的两个滑块上，固定臂组成中的驱动螺母连接在伺服升降机构组成中的滚珠丝杠上。

关节轴组成中的关节轴穿过固定臂组成中的固定臂方管上的通孔，支撑于关节轴组成中的关节轴锥轴承和关节轴球轴承中，通过螺钉和关节轴组成中的关节轴底板将关节轴组成固定在固定臂组成中的固定臂方管上，形成固定臂组成和第一动臂组成间的转动副。

第一动臂转角传感器组成中的第一动臂转角传感器通过双头螺纹轴与关节轴组成中的关节轴连接，第一动臂转角传感器组成中的U形架通过螺钉将第一动臂转角传感器组成固定在第一动臂组成的关节轴轴承套的法兰上。

第一动臂组成和第二动臂组成之间的连接，第二动臂组成和第三动臂组成之间的连接与固定臂组成和第一动臂组成之间的连接相同，并形成转动副。

当第三动臂组成端部的扶手把被宇航员拉动时，第一动臂组成、第二动臂组成、第三动臂组成都能绕其关节轴组成中的关节轴旋转，所旋转的角度被各自的转角传感器检测。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种宇航员空间活动双手可以达到的区域的检测装置，可以用于检测宇航员的可操作范围，为太空站建设的操作件布置提供依据，可以提高太空站建设时宇航员在太空进行安装操作的成功率。

附图说明

图1宇航员双手可达域检测装置的结构示意图。

图2三轴检测臂结构示意图。

图3关节轴、动臂、转角传感器连接局部放大图。

图4固定臂正视图。

图5固定臂剖视图。

图6关节轴底板示意图。

图7关节轴示意图。

图8关节轴侧视图。