[发明专利]小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台

说明书

本发明提出一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台，该测试平台的实验台基座位于实验台支架底部，样品容器固连于实验台基座上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，锚固机构平台位于待测试锚固装置上方，锚固机构平台的中央设置有中心孔，限位缓冲装置穿过锚固机构平台的中心孔与实验台基座固定连接，滑轮组安装于实验台支架的顶部，绳索绕过滑轮组一端与锚固机构平台连接，另一端与力加载装置连接，力传感器设置于绳索上。解决了现有技术科研人员无法精确获得探测器锚固机构在小行星表面的锚固性能问题。本发明所述的测试平台能够测量不同锚固角度、不同小行星表面模拟材料、不同钻进深度条件下，小行星探测器锚固装置的锚固力和锚固力矩。

技术领域

本发明涉及一种小行星探测器锚固装置的锚固力及锚固力矩测试平台，属于小行星探测的地面模拟实验领域。

背景技术

近年来随着对小行星探测的不断深入，小行星探测器开始从飞掠、绕飞、“一触即离”等探测形式开始向小行星表面着陆探测形式转变。目前，日本发射的隼鸟2号小行星探测器在进行传统的“一触即离”式采样的同时，也携带了小型着陆机“密涅瓦2号”进行小行星表面着陆探测。因为小行星表面引力微弱，探测器着陆后，由于较大的反作用力作用，会从小行星表面弹起，无法进行后续探测工作，所以小行星探测器在着陆后，需要锚固在小行星表面。由于小行星表面形貌特征与表面材料的非确知性，科研人员无法精确获得探测器锚固机构对小行星表面的适应性。

发明内容

本发明为了解决现有技术科研人员无法精确获得探测器锚固机构在小行星表面的锚固性能问题，提出了一种小行星探测器锚固装置的锚固力及锚固力矩测试平台，能够测量不同锚固角度、不同小行星表面模拟材料、不同钻进深度条件下，小行星探测器锚固装置的锚固力和锚固力矩。

本发明为达此目的，采用以下技术方案：

一种小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台包括样品容器、锚固机构平台、实验台支架、滑轮组、力传感器、绳索、限位缓冲装置、力加载装置和实验台基座；所述实验台基座位于实验台支架的底部，作为支撑底座，所述样品容器固连于实验台基座上，用于盛放模拟小行星表面的样品土壤，所述锚固机构平台位于待测试锚固装置上方，所述锚固机构平台的中央设置有中心孔，所述限位缓冲装置穿过锚固机构平台的中心孔与实验台基座固定连接，所述滑轮组安装于实验台支架的顶部，所述绳索绕过滑轮组一端与锚固机构平台连接，另一端与力加载装置连接，所述力传感器设置于绳索上。

优选地，所述滑轮组包括定滑轮组、动滑轮组和三个辅助小滑轮，当测试锚固力时，采用定滑轮组，当测试锚固力矩时，采用动滑轮组和若干辅助小滑轮，所述动滑轮组设置在实验台支架的上方一角，三个所述辅助小滑轮安装在实验台支架的另外三个角。

优选地，所述小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台还包括辅助行车，所述辅助行车位于实验台支架的上部。

优选地，所述样品容器包括样品容器底座、样品容器罩和模拟小行星表面样品，所述样品容器底座固定于实验台基座上，所述样品容器罩位于样品容器底座上方，所述模拟小行星表面样品置于样品容器罩的内部。

优选地，所述锚固机构平台包括角度调节机构、拉紧螺栓和支架，所述角度调节机构通过铰链连接于支架下方，所述铰链上复合有角度刻度线，所述拉紧螺栓的一端与支架的底部铰接，另一端与角度调节机构的侧方铰接。

优选地，所述限位缓冲装置包括限位主轴、限位挡板、调节挡板和预紧弹簧，所述限位主轴穿过锚固机构平台的中心孔与实验台基座固定连接，所述限位挡板套固在限位主轴外周，所述调节挡板安装在限位主轴的顶部，所述预紧弹簧位于限位挡板与调节挡板之间，用于压紧限位挡板。

优选地，所述实验台基座包括基座、移动滑块和螺栓，所述基座上设置有若干条T型导轨，所述移动滑块沿T型导轨移动，所述移动滑块与样品容器通过螺栓固定。

本发明所述的小行星探测器锚固力及锚固力矩测试平台的有益效果为：