[发明专利]悬挂式重力补偿吊点位置确定方法

权利要求书

1.悬挂式重力补偿吊点位置确定方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、确定所需重力补偿设备及工装的质量；

S2、确定工装重心与回转中心连线和设备重心与回转中心连线之间的夹角θ₁；

S3、确定悬吊点与回转中心连线和设备重心与回转中心连线之间的夹角θ₂；

S4、计算回转中心到悬吊点长度l及外界施加力F，根据如下公式；

其中，m₁表征工装质量；R表征工装重心至回转中心距离；θ₁表征两连线夹角，即工装重心与回转中心连线和设备重心与回转中心连线；F表征外界对整体系统的作用力；l表征回转中心到悬吊点长度；θ₁表征两连线夹角，即悬吊点与回转中心连线和设备重心与回转中心连线之间的夹角；表征设备质量；g表征设备当前位置重力加速度；r表征设备重心至回转中心距离；k为工况状态下，相对地球引力的系数，n为0或1，在无重力或微重力下是0，在地球引力状态下是1；

S5、根据θ₂、l和F确定悬吊点位置及重力补偿量；

S6、根据步骤S5的结果，在悬吊点上施加恒力，确保航天产品处于微重力环境。

2.根据权利要求1所述的悬挂式重力补偿吊点位置确定方法，其特征在于：在步骤S4中的公式为悬挂式微低重力补偿设备悬挂力与悬挂角度函数关系式，通过推导可得出与θ₁之间的关系如下：

通过与θ₂之间的关系进一步精确悬挂点的角度。

3.根据权利要求1所述的悬挂式重力补偿吊点位置确定方法，其特征在于：模拟微低重力情况下，无需设备工装，且设备整体重力为地球重力的动力学方程如下：

J₀表征设备的转动惯量；表征设备绕其转动轴转动的角加速度；T表征设备自身可产生的转动力矩，θ表征设备当前角度；表征设备在微低重力情况下所拥有的重力；

模拟微低重力情况下，设备运动特性，需添加设备工装及拉力，来抵消设备多余重力，可建立动力学方程如下：

J₁表征工装转动惯量；

工装件转动惯量相对于设备小到可忽略，公式四和公式五的右边等同，

4.根据权利要求3所述的悬挂式重力补偿吊点位置确定方法，其特征在于：公式六简化如公式7所示，

5.根据权利要求4所述的悬挂式重力补偿吊点位置确定方法，其特征在于：作为悬挂式微低重力补偿机构核心部分，即在设备转动至任意位置情况下，即θ为任意值，微重力F为恒定值，为满足这一准则，公式七可简化为公式八和公式九，

通过公式八的变形可得出公式一，通过公式九的变形可得出公式二，即确定l与F的大小，进行重力补偿。