[发明专利]一种基于形状记忆合金驱动的微动柔性球节铰链

说明书

本发明提出了一种基于形状记忆合金驱动的微动柔性球节铰链，属于航空航天领域。解决了基于零件素材的大尺度空间桁架结构在轨建造过程中的装配误差累积的问题。它包括电池组、信号接收器、温控片、温控变形组件和壳体，所述电池组、信号接收器、温控片和温控变形组件均设置在壳体内，所述电池组与信号接收器和温控片分别相连，为信号接收器和温控片供电，所述温控片设置在信号接收器的后端并与信号接收器通讯连接，所述温控片与温控变形组件通过导热材料连接，所述壳体上设置有格栅板，所述格栅板与温控变形组件相连，所述温控变形组件呈平板状结构，由若干个形状记忆合金片压制而成。它主要用于大尺度空间桁架结构。

技术领域

本发明属于航空航天领域，特别是涉及一种基于形状记忆合金驱动的微动柔性球节铰链。

背景技术

大尺度空间桁架结构一般是指结构尺寸在50米以上的空间桁架结构，由于尺寸过大，受运载火箭整流罩包络尺寸限制，依靠展开机构，通过地面预先收拢、在轨展开的方式很难实现。因此，多采用上行补给球节、连杆等零件素材，通过预先发射的机器人化装配系统进行在轨自主建造的方式获得。这种大尺度空间桁架结构的在轨自主装配存在以下特殊性：

1.大尺度空间桁架结构一般作为兆瓦级太阳能电站、大功率射电望远镜、甚长基线等在轨空间有效载荷的支撑背架，这对大尺度空间桁架结构的建造精度提出了很高的要求；

2.大尺度空间结构物的在轨建造实质上仍是零件间的自主装配，只要是装配就会存在装配误差，随着结构尺寸的增大，装配误差会逐渐累积，从而影响整个桁架结构的建造精度；

3.当大尺度空间桁架结构的累积装配误差超过建造精度许用范围时，需要采取在轨精度调控，以补偿累积装配误差，这种精度调控与补偿往往需要根据建造精度在轨检测结果，通过改变多个连接节点处连杆的连接角度实现精度调控，可见空间桁架结构的节点需要具有主动变形能力；

4.在轨条件下，大尺度空间桁架结构节点数量非常多，采用有线传输指令的方式将会给系统布线带来很大问题，因此需要节点具有主动变形能力的同时还能通过无线通讯的方式获得指令；

5.如果可调控节点能够作为激光检测的标记点，将大幅度提高空间桁架结构的建造精度调控准确度。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的问题，提出一种基于形状记忆合金驱动的微动柔性球节铰链。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于形状记忆合金驱动的微动柔性球节铰链，它包括电池组、信号接收器、温控片、温控变形组件和壳体，所述电池组、信号接收器、温控片和温控变形组件均设置在壳体内，所述电池组与信号接收器和温控片分别相连，为信号接收器和温控片供电，所述温控片设置在信号接收器的后端并与信号接收器通讯连接，所述温控片与温控变形组件通过导热材料连接，所述壳体上设置有格栅板，所述格栅板与温控变形组件相连，所述温控变形组件呈平板状结构，由若干个形状记忆合金片压制而成。

更进一步的，所述信号接收器为射频信号接收器，所述信号接收器接收装配空间站发出的射频信号。

更进一步的，所述射频信号包括使能指令和/或温控PWM指令。

更进一步的，所述信号接收器为温控片提供输入PWM占空比信号。

更进一步的，所述温控片的非工作面上设置有散热片。

更进一步的，所述壳体为多面体构型，表面各面均镶嵌有激光反射镜，壳体两端为连杆连接接口，壳体内部通过栅格板分割为两个空腔。

更进一步的，所述壳体内部设置有隔热涂层。

更进一步的，所述温控片两端面的对称面上设置有隔热挡板。

更进一步的，所述电池组为太阳能电池组。

更进一步的，所述温控片为半导体温控片。