[发明专利]一种多电机驱动的人形杆单侧展开机构

说明书

本发明公开了一种多电机驱动的人形杆单侧展开机构，人形杆是一种由碳纤维复合材料制成的形状为人字形的横截面能够压扁、弯曲缠绕，能够依靠弯曲变形存储的弹性势能实现自展开的超弹性杆；人形杆单侧驱动机构主要由滚筒传动机构、摇臂传动机构、根部固支机构和支撑架组成。滚筒传动机构主要用于对压平缠绕后的人形杆进行存储和伸展，摇臂传动机构主要用于实现人形杆根部的压平和鼓起，根部固支机构主要用于对人形杆的根部进行固定，增强人形杆展开状态时的刚度，支撑架主要用来保持人形杆系统各部分的相对位置和整个机构的稳定。本发明折展比大、体积小、重量轻、展开速度可控，支撑架增强了人形杆在展开时的刚度，保证了人形杆的正常展开。

技术领域

本发明属于宇航空间机构技术领域，具体涉及一种多电机驱动的人形杆单侧展开机构。

背景技术

航天器在发射开始时，人形杆紧密的缠绕存储在载荷舱中，在轨释放后，通过人形杆在缠绕弯曲过程中存储的弹性应变能和电机的驱动下驱动薄膜(该机构也可以用于驱动太阳帆，太阳帆和薄膜天线同属于薄膜结构，所以用薄膜结构比较合适。)结构展开，采用电机控制人形杆的展开速度，降低了人形杆末端的冲击对整个薄膜结构的影响，最终完成人形杆的在轨展开，空间展开机构是实现这一系列动作和功能的重要保障。

当前世界上在宇航空间可展开机构领域里面超弹性支撑杆主要采用的是圆形、豆荚形和人形，人形杆具有截面方向可变形的特性，被拉扁或压扁后可容易实现人形杆的卷曲缠绕收藏；当截面恢复原来的形状时，人形杆具有较好的刚度。在驱动机构方面主要有单侧驱动机构和双侧驱动机构，现有的一些单侧驱动机构方案中人形杆的一端以扁平状态通过压板与滚筒固定在一起，通过支撑机构使人形杆截面恢复到原有的截面形状，这种驱动机构方案控制比较简单，但在人形杆展开过程中缺少对人形杆进行根部固支的装置，导致人形杆的展开状态刚度下降，对人形杆的平稳展开产生影响；现有的双侧展开机构有些主要利用带簧卷曲缠绕时储藏的弹性势能自发进行展开，这种机构结构复杂、传动效率低，没有控制机构，速度不能有效的控制，展开接近平衡位置时存在冲击震荡，可能会在带簧中产生塑性应变，同时可能损坏航天器的正常运转。

发明内容

本发明的目的是：解决现有的机构体积大、质量大、不能对人形杆展开状态根部进行有效固支的问题，进而提供一种多电机驱动的人形杆单侧展开机构。