[发明专利]一种基于混联五自由度的深空探测模拟训练装置及其工作方法

权利要求书

1.一种基于混联五自由度的深空探测模拟训练装置，其特征在于，它是一种采用混联机构相结合的针对航天中所遇到的特殊环境进行模拟的设备，包括上平台(46)和下平台(47)两个部分，上平台(46)和下平台(47)通过螺栓联接而成，它通过采用串联自由度机构与并联自由度机构相结合的方式实现空间中五自由度的运动，能够在正常重力场内实现五个自由度的运动，模拟横向超重、侧向超重、侧向失重、纵向超重、纵向失重等状态；

其中，上平台(46)为实现转载平台（36）三个旋转自由度的并联运动机构，其中，三个旋转自由度分别为绕x轴旋转、绕y轴旋转、绕z轴旋转，上平台(46)包括转载平台（36）、差速器装置（42）、右部驱动装置（43）、左部驱动装置（44）和底部驱动装置（45）；

下平台（47）为实现转载平台（36）两个移动自由度的串联运动机构，其中，两个移动自由度分别为x方向移动、y方向移动，下平台（47）包括X向位移调节装置（40）和Y向位移调节装置（41）；通过X向位移调节装置（40）实现x方向的横向移动，通过Y向位移调节装置（41）实现y方向的纵向移动。

2.如权利要求1所述的一种基于混联五自由度的深空探测模拟训练装置，其中，

转载平台（36）位于整个装置的最上方，通过转载平台回转轴（4）与差速器装置（42）连接，底部步进电机（37）、左部步进电机（38）和右部步进电机（19）的不同工作状态会引起差速器装置（42）的不同运动状态，从而实现转载平台（36）的绕x轴旋转、绕y轴旋转以及绕z轴旋转的三个自由度的旋转；X向位移调节装置（40）和Y向位移调节装置（41）能实现转载平台（36）的x方向移动和y方向移动的两个移动自由度。

3.如权利要求1或2所述的一种基于混联五自由度的深空探测模拟训练装置，其中，

差速器装置（42）由两个差速器小锥齿（2）、两个差速器大锥齿（3）、小锥齿轮固定轴（5）和差速器外壳（1）组成；两个差速器小锥齿（2）分布于差速器装置（42）的上部和下部，两个差速器大锥齿（3）分布于差速器装置（42）的左部和右部，差速器小锥齿（2）和差速器大锥齿（3）交替排列；两个差速器大锥齿（3）左端和右端分别通过左半轴（39）和右半轴（9）连接，而后通过螺纹连接在上部大直齿（13）上；左右两侧为对称结构，结构完全相同。

4.如权利要求1至3中任一项所述的一种基于混联五自由度的深空探测模拟训练装置，其中，

右部驱动装置（43）包括外壳轴承（6）、半轴轴承（7）、半轴套筒（8）、右半轴（9）、旋转支架（10）、垫片（11）、轴用挡圈（12）、上部大直齿（13）、轴端垫片（14）、弹簧垫片（15）、螺杆（16）、上部小直齿（17）、电机支座I（18）、右部步进电机（19）和电机支座II（20）；其中右半轴（9）由其左右两端各两个半轴轴承（7）来支撑定位；外壳轴承（6）来对差速器外壳（1）进行支撑定位；在右半轴（9）的外侧套有半轴套筒（8）；旋转支架（10）在右半轴（9）的最外侧，将半轴套筒（8）固定；右半轴（9）通过轴端垫片（14）、弹簧垫片（15）和螺杆（16）与上部大直齿（13）螺纹连接；上部大直齿（13）与上部小直齿（17）外啮合，上部小直齿（17）与右部步进电机（19）的输出轴键连接；右部步进电机（19）固定在电机支座I（18）上，两者的整体再通过电机支座II（20）固接在机架上；右部的动力由右部步进电机（19）传给上部小直齿（17），再传给上部大直齿（13），再传给右半轴（9），再传给差速器装置（42）中的差速器大锥齿（3），再传给差速器小锥齿（2），再传给转载平台（36）；左部驱动装置（44）的结构与右部驱动装置（43）完全相同，关于转载平台回转轴（4）对称分布。