[发明专利]一种真空低温环境下的大型多自由度位姿调整装置

说明书

本发明公开了一种真空低温环境下的大型多自由度位姿调整装置，包括行走机构、第一平移机构、第二平移机构、回转机构和俯仰机构；平移机构中滚珠丝杆安装方式采用一端固定另一端支撑，丝杠与其支承轴承采用间隙配合，降低了丝杠热胀冷缩产生的应力，提高了位置调整的精度；直线导轨采用一根导轨固定，另一根浮动的方式，有效消除了传动系统由低温产生的形变所导致的卡滞现象；回转机构中的回转支承取消了钢球之间的隔离块，避免了低温下由于形变导致的卡滞现象；俯仰机构中铰支座的腰型孔有效消除了由低温形变导致的卡滞现象。本装置各部件相互独立，拆装简便、操作安全，可应用于航天器性能测试，实现真空低温环境下航天器位姿调整功能。

技术领域

本发明涉及多自由度位姿调整技术，特别是一种真空低温环境下的大型多自由度位姿调整装置。

背景技术

航空航天技术关系着国家经济命脉和生存安危，各国都将其列入重点发展计划中。随着人类对太空深度和广度的不断拓展，对航天器的精度要求也越加严格。所以，将航天器相关技术作为重点发展对象，是保证我国在该领域占有领先地位的重要举措，而且对于国家的军事战略地位意义重大。

随着我国航天事业的高速发展，航天器位姿调整设备也得到了快速发展。目前为了满足航天器性能测试的要求，位姿调整设备需具备在真空低温环境下精确完成多自由度运动的能力。但是传统的位姿调整设备在真空低温环境下由于结构材料热胀冷缩、运动部件润滑等影响，导致其无法顺畅完成多自由度运动或无法满足位姿精确调整的要求，因此，传统的位姿调整设备已逐渐无法满足航天器性能研究日益提高的要求。

此外，多自由度位姿调整设备是一种非标精密设备，可实现的运动一般为旋转运动和平移运动的组合。现有位姿调整设备的运动自由度固定，无法根据实际需求进行增减，导致设备适用场合的局限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于航天产品地面测试的真空低温环境下的大型多自由度位姿调整装置，该装置不同自由度的运动机构相互独立，模块式安装，可根据实际需求进行运动自由度的增减。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种真空低温环境下的大型多自由度位姿调整装置，包括行走机构、第一平移机构、第二平移机构、回转机构和俯仰机构；

所述行走机构包括行走平台和轮组，轮组安装于行走平台前后端，为两侧独立安装；

所述第一平移机构包括第一平移平台、第一直线导轨副、第一滚珠丝杠副、第一伺服电机、第一蜗轮蜗杆减速机、第一光栅尺及第一读数头；第一直线导轨副由两个平行的直线导轨共同构成，每根导轨布置双滑块，双导轨安装固定在行走平台上表面，双滑块安装固定在第一平移平台下表面；直线导轨安装采用一根导轨固定，另一根浮动的方式；第一滚珠丝杠副安装采用一端固定，另一端支撑的方式，固定端通过第一轴承座和第一蜗轮蜗杆减速机输出端连接，支撑端由第二轴承座进行支撑；第一伺服电机安装于第一蜗轮蜗杆减速机输入端；第一光栅尺安装在行走平台上表面且平行于直线导轨，第一读数头安装在第一平移平台下表面；

所述第二平移机构包括第二平移平台、第二直线导轨副、第二滚珠丝杠副、第二伺服电机、第二蜗轮蜗杆减速机、第二光栅尺及第二读数头组成；第二直线导轨副由两个平行的直线导轨共同构成，每根导轨布置双滑块，双导轨安装固定在第一平移平台上表面，双滑块安装固定在第二平移平台下表面；直线导轨安装采用一根导轨固定，另一根浮动的方式；第二滚珠丝杠副安装采用一端固定，另一端支撑的方式，固定端通过第三轴承座和第二蜗轮蜗杆减速机输出端连接，支撑端由第四轴承座进行支撑；第二伺服电机安装于第二蜗轮蜗杆减速机输入端；第二光栅尺安装在第一平移平台上表面且平行于直线导轨，第二读数头安装在第二平移平台下表面；