[发明专利]一种太空舱外作业能力训练与检测的装置

权利要求书

1.一种太空舱外作业能力训练与检测的装置，其特征在于，包括：

空气压缩机，支撑平台，至少两个气浮系统，太空站系统，舱外航天服系统和数据检测设备；

所述气浮系统均放置于支撑平台上，并与所述空气压缩机相连接；

所述太空站系统和舱外航天服系统分别放置在所述气浮系统上；

所述空气压缩机启动后向所述气浮系统提供气压，所述气浮系统排出气流，在气浮系统与支撑平台之间产生气膜，使气浮系统在支撑平台的平面上自由移动与转动，用以模拟三个自由度的微重力运动状态。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气浮系统包括：

气浮台，球铰连杆和气浮脚；

所述气浮台边缘圆周上开有3个螺孔，在每一个螺孔中装入和所述气浮脚铰接的所述球铰连杆；

所述气浮脚下部有圆形凹槽，并在中心开有小孔，所述气浮台侧面开有进气孔与小孔相通；

所述气浮脚圆盘上部中心开有球窝，和所述球铰连杆的球相配合，二者之间可以自由转动，形成球铰副；

所述空气压缩机提供气压，全部经过所述气浮脚的进气孔，导入小孔，小孔排出气流。

所述气浮脚排出的气流形成气膜，和所述球铰连杆与所述气浮脚形成的球铰副，能在气浮台受力时，实现所述气浮系统在所述支撑平台的平面上自由移动与转动，模拟三个自由度的微重力运动状态。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述太空站系统包括：

太空站模型，螺母组件，插座组件和磁吸扶手；

所述航太空站模型底部固定在气浮台上；

所述太空站模型表面标有刻度，将表面划分成均匀的小方格；

所述螺母组件与太空站模型表面连接；

所述插座组件与太空站模型表面连接；

所述磁吸扶手开启后，可以吸附在所述太空站模型表面上，通过所述太空站模型表面刻度准确记录下所述磁吸扶手吸附的位置。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述螺母组件包括：

螺母，螺栓，扭矩传感器和操作台；

所述操作台是固定在太空站模型表面，扭矩传感器固定在操作台上，螺栓连接扭矩传感器，螺母装在螺栓上；

当拧动螺母时，反作用力通过螺栓传给扭矩传感器，产生力矩信号。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述插座组件包括：

插头，插座和推拉力传感器；

推拉力传感器固定在太空站模型表面，插座连接推拉力传感器；

当将插头插入插座，或将插头从插座拔出时，反作用力通过插座传给推拉力传感器，产生力信号。

6.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述磁吸扶手包括：

把手，开关，圆筒，线圈和弧面铁芯；所述开关在所述把手部位；

所述把手连接筒杆一端，筒杆内部可安装电池；

所述圆筒另一端连接弧面铁芯一端；

所述弧面铁芯两边有线圈，弧面铁芯另一端的表面是弧形，有利于通电后，电磁铁更牢固的吸附在太空站模型的表面。

7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述舱外航天服系统包括：

舱外航天服和航天服支架；

舱外航天服上安装三个支点；

所述航天服支架由圆管焊接而成，航天服支架底部固定在安装航天服系统气浮台上，航天服支架上部有三个支点可以和舱外航天服支撑点配合。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述数据检测设备包括：

数据检测设备主体为一台收集检测数据的计算机；

所述计算机分别与扭矩传感器、推拉力传感器连接，能接收到扭矩传感器和推拉力传感器产生的力信号。

9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，磁吸扶手作为航天员操作时的扶手，抵消因操作而产生的反作用力。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述太空站模型外表面的刻度用于测试最佳的扶手设计位置。