[实用新型]一种并联式卫星天线姿态调整装置

说明书

一种并联式卫星天线姿态调整装置，采用一种无耦合两转动并联机构，包括定平台、动平台、以及连接定平台和动平台的三条分支运动链。其中第一条分支运动链包含四个运动副，从定平台到动平台的布置依次为第一转动副、第二万向节、第三移动副和第四万向节。第二条分支运动链包含三个运动副，从定平台到动平台的布置依次为第一弧形移动副，第二移动副和第三万向节。第三条分支运动链包括两个轴线垂直相交的转动副。天线通过螺栓安装于动平台上，两个伺服电机分别单独的控制天线的仰角和方位角，从而实现对天线的姿态进行调整。该装置解决现有技术中应用于卫星天线姿态调整的并联机构强运动耦合性所导致的运动学求解复杂，控制设计困难等问题。

技术领域

本实用新型涉及机构学与机器人领域，具体的是一种并联式卫星天线姿态调整装置。

背景技术

并联机构因其在承载力、精度和刚度等方面表现出的优异特性，在国际上已得到广泛的关注和实际应用，如应用于3D打印机的Delta机构、应用于仿生眼的球面三自由度并联机构、应用于天眼馈源装置的绳索式并联机构、应用于虚轴并联机床的3-PRS并联机构。然而绝大多数并联机构具有较强的运动耦合性，使得机构在控制设计、路径规划和装配等方面变得复杂。

无线电技术的实用新型，拓展了人们对于信号传输的理解，而天线作为人们接受或发射信号的必备设施，其应用几乎无处不在。在天线工作过程中，解调器对信号的质量要求较高，因此需要实时对天线的姿态进行调整，使得信号接收装置得到信号最强。传统的天线的姿态调整因素包括天线的仰角和方位角。

目前已有较多学者对位形天线姿态调整进行研究，申请了一些实用新型专利，如，申请公布日为2016年02月24日，公开号为CN105356031A的一篇实用新型专利公开了一篇3/6-SPU型并联机构天线结构系统；申请公布日为2010年12月22日，公开号为CN101924266A的实用新型专利，将一种球面三自由度并联机构应用于天线系统。然而，多数专利所采用的并联机构具有较强的运动耦合性，需多分支共同协调来调整天线的一个姿态角，机构运动学求解复杂，控制设计困难，且装配要求较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种并联式卫星天线姿态调整装置，以解决现有技术中应用于卫星天线姿态调整的并联机构强运动耦合性所导致的运动学求解复杂，控制设计困难等问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种并联式卫星天线姿态调整装置，包括定平台、动平台以及设置于定平台和动平台之间的分支运动链，卫星天线安装于动平台上，其特征在于：所述分支运动链包括第一分支运动链、第二分支运动链和第三分支运动链；

第一分支运动链包括从定平台到动平台依次布置的第一转动副Ⅰ、第二万向节、第三移动副和第四万向节，第二万向节和第四万向节均具有两条转轴，其中第二万向节中与第一转动副相邻的转轴的轴线平行于第一转动副的转动轴线，并平行于定平台的平面，第三移动副的移动方向平行于定平台的平面，第二万向节和第四万向节中与第三移动副相连接的转轴的轴线均垂直于定平台的平面；

第二分支运动链包括从定平台到动平台依次布置的第一弧形移动副、第二移动副和第三万向节，第一弧形移动副在平行于定平台平面的平面内移动，第二移动副的移动方向平行于定平台平面，且垂直于第一弧形移动副的移动方向，第三万向节与第二移动副相连的转轴的轴线垂直于定平台平面，第三万向节另一转轴与动平台相连；

第三分支运动链包括转动轴线垂直相交的第一转动副Ⅱ和第二转动副，第一转动副Ⅱ的转动轴线垂直于定平台的平面，第二转动副的转动轴线平行于动平台平面；

所述第一分支运动链中的第一转动副Ⅰ和第二分支运动链中的第一弧形移动副作为主动副，分别由相对应的动力机构驱动。