[发明专利]一种托举式恒力系统

说明书

一种托举式恒力系统，它涉及一种恒力系统，具体涉及一种托举式恒力系统。本发明为了解决当多个宇航员同时进行训练时，多套全主动重力补偿系统工作于同一个训练区域上，多个系统之间不能互相穿叉，因此限制了多个宇航员的相同时刻的运动空间并影响到宇航员协同训练的问题。本发明包括恒拉力装置、绳索、定滑轮组件、补偿平台、水平移动机构和两个垂直导轨，恒拉力装置安装在水平移动机构上，绳索的起始端与恒拉力装置连接，绳索的末端经过定滑轮组件与补偿平台连接，两个垂直导轨并排安装在水平移动机构上，补偿平台的两端与两个垂直导轨滑动连接。本发明属于航空航天领域。

技术领域

本发明涉及一种恒力系统，具体涉及一种托举式恒力系统，属于航空航天领域。

背景技术

在载人航天任务中，要求宇航员在微重力的外太空环境下执行精准的移动、熟练的操作等。在地面训练中，多采用水浮法和失重飞行法等被动的重力补偿方法。在这种训练方法下，训练时长和空间都受到了限制。比较新的方法是使用全主动悬吊式重力补偿系统，此系统为如图1所示：平面跟踪系统由大梁和大梁上的小车构成，两者分别跟踪宇航员在水平面内的两个运动分量；以小车上的卷扬机构跟踪宇航员的铅垂运动。当多个宇航员同时进行训练时，多套全主动重力补偿系统工作于同一个训练区域上，两个系统之间不能互相穿叉，因此限制了多个宇航员相同时刻的运动空间，影响到宇航员的协同操作训练试验。

发明内容

本发明为解决当多个宇航员同时进行训练时，多套全主动重力补偿系统工作于同一个训练区域上，多个系统之间不能互相穿叉，因此限制了多个宇航员的相同时刻的运动空间并影响到宇航员协同训练的问题，进而提出一种托举式恒力系统。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括恒拉力装置、绳索、定滑轮组件、补偿平台、水平移动机构和两个垂直导轨，恒拉力装置安装在水平移动机构上，绳索的起始端与恒拉力装置连接，绳索的末端经过定滑轮组件与补偿平台连接，两个垂直导轨并排安装在水平移动机构上，补偿平台的两端与两个垂直导轨滑动连接。

进一步的，恒拉力装置包括恒拉力机构、水平卷筒和卷筒支架，水平卷筒通过卷筒支架安装在水平移动机构上，恒拉力机构的转动轴与水平卷筒连接，绳索的起始端与水平卷筒连接。

进一步的，定滑轮组件包括第一定滑轮和第二定滑轮，第一定滑轮和第二定滑轮呈一字形设置，绳索的末端依次绕过第一定滑轮、第二定滑轮后与补偿平台连接。

进一步的，水平移动机构包括水平导轨、水平移动平台和至少两个滑块，水平导轨水平设置，滑块安装在水平导轨上，且滑块能沿水平导轨直线往复移动，水平移动平台安装在滑块上。

本发明的有益效果是：本发明技术成熟，方案简单，其中恒拉力装置的机械构造、控制率设计和电控设计完全成熟，可以实现很好的恒力精度；此系统只使用了最简单的移动副和必要的恒力装置，是附加质量最小的方法。本发明的绳索可以提供和补偿平台重力数值相等方向相反的恒拉力，达到重力补偿的效果。但是当外界存在扰动时，拉力传感器检测到一定的数值，通过一定的算法，控制水平卷筒微动调节转角位移，进一步保持绳索进行恒力输出，从而达到恒力补偿的效果。当宇航员进行水平方向的移动时，整个恒力系统通过水平导轨进行相应的移动，跟踪宇航员在水平方向上的运动。

附图说明

图1是全主动悬吊式重力补偿系统的结构示意图；

图2是本发明的结构简图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图2说明本实施方式，本实施方式所述一种托举式恒力系统包括恒拉力装置1、绳索2、定滑轮组件3、补偿平台4、水平移动机构5和两个垂直导轨6，恒拉力机构1安装在水平移动机构5上，绳索2的起始端与恒拉力装置1连接，绳索2的末端经过定滑轮组件3与补偿平台4连接，两个垂直导轨6并排安装在水平移动机构5上，补偿平台4的两端与两个垂直导轨6滑动连接。