[发明专利]一种机械腕的配平结构及配平方法

说明书

本发明公开一种机械腕的配平结构及配平方法，包括配重块和钢丝绳，配重块安装在电机外壳和机械腕外壳之间，配重块上均布有多个安装孔，钢丝绳穿设于安装孔内，通过拉动钢丝绳带动配重块移动来对机械腕的重心进行调整。本发明中机械腕的配平结构及配平方法，首先实现了重力和浮力的配平，在设计机械腕时，选择了合适的浮筒直径，使机械腕重力等于浮力，完成了重力浮力之间的配平；其次，可以实现连续性改变重心位置，实现机械腕的配平，占用空间较小且结构比较简单；该配平结构易于操作，简单方便，性价比高，容易实现。

技术领域

本发明涉及空间机械腕技术领域，特别是涉及一种机械腕的配平结构及配平方法。

背景技术

空间机械腕是一个机、电、热、控一体化的高集成度的空间机电系统。在完成空间装配、设备检查与维护、辅助宇航员出舱作业等方面有大量应用，是实现空间站建设与维护的关键设备之一。空间站机械腕处于太空零(微)重力环境，同时经历高低温交变、高辐射等恶劣工况。为了保证其在轨工作时的安全性和可靠性，需要预先在地面进行模拟实验，并对其进行大量数据分析。因在地面并没有零(微)重力环境，为了模拟零(微)重力环境，需要在水池对其进行模拟实验。

在测试过程中，为了模拟零(微)重力环境需要满足以下条件。一是实现浮力与自身重力的配平，即满足ρgV＝mg。二是需要满足机械腕的重心应与浮心保持在同一垂直直线上，且重心应在浮心之下，目的是防止在实验过程中机械腕发生翻转。

目前已有的调整重心位置配平一般采用的是利用丝杠螺母传动的方法，这种方法结构较为复杂，且因丝杠螺母传动行程的问题可能无法精确的实现机械腕的配平。在丝杠螺母传动过程中，需要电机提供动力，电机发生振动，对机械腕的配平结果也会有影响。因此需要一种更为精确，简单方便的方法实现机械腕的配平。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械腕的配平结构及配平方法，以解决上述现有技术存在的问题，实现了重力和浮力的配平，并且通过调整重心位置，防止在实验过程中出现机械腕倾斜旋转等问题，同时本身结构非常简洁，易装配，易实现。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种机械腕的配平结构，包括配重块和钢丝绳，所述配重块安装在电机外壳和机械腕外壳之间，所述配重块上均布有多个安装孔，所述钢丝绳穿设于所述安装孔内，通过拉动所述钢丝绳带动所述配重块移动来对机械腕的重心位置进行调整。

优选的，所述配重块的形状为圆环状，配重块的上半部分设置有一U型槽，所述配重块的下半部分为实心，所述U型槽用于使所述配重块的重心位于中心轴之下。

优选的，所述安装孔的数量为三组，三组安装孔相隔120度均匀分布在所述配重块上。

优选的，每组安装孔由位于所述配重块的左右两侧相对应的两个安装孔组成，每个安装孔中分别连接固定有钢丝绳，位于所述配重块两侧的钢丝绳的另一端与机械腕外壳两侧的管螺纹相连。

优选的，所述配重块与机械腕外壳和电机外壳之间的配合方式为间隙配合。

优选的，所述配重块上方分布有多个圆柱孔，通过对所述圆柱孔内进行填充或取出圆柱体可以改变机械腕的整体质量。

本发明还提供一种机械腕的配平方法，应用于上述的机械腕的配平结构，包括以下步骤：

在机械腕外壳和电机外壳之间设置一可左右移动的配重块，所述配重块上均匀分布得三组安装孔用来固定钢丝绳，将所述钢丝绳与配重块连接在一起，所述钢丝绳的另一端与机械腕外壳上的管螺纹相连，拉动所述钢丝绳即可改变所述配重块的位置；

当所述配重块移动使机械腕的重心与浮心的位置位于同一垂直直线上时，拉紧所述钢丝绳并将其固定，最终通过改变机械腕重心位置完成机械腕的配平。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：