[发明专利]一种空间机械臂测试气浮平台装置

说明书

本发明属于空间机械臂地面运动测试领域，具体涉及一种空间机械臂测试气浮平台装置，包括机械臂悬吊系统，机械臂悬吊系统包括悬吊机架、滑轮、悬吊绳、机械臂轴承连接组件和悬吊配重组件，滑轮设置于悬吊机架上，悬吊绳绕设于滑轮上，其两端分别与机械臂轴承连接组件和悬吊配重组件连接，机械臂轴承连接组件用以与机械臂连接，悬吊配重组件用于平衡机械臂轴承连接组件和机械臂的重量。本发明具有空间机械臂测试时的重力补偿能力，且结构简单，易于实现。本发明的机械臂悬吊系统大大提高了机械臂俯仰动作的活动范围；悬吊减震器提高了系统抗震能力提高系统稳定性；气浮支撑系统为整个平台抵消摩擦力，降低环境干扰。

技术领域

本发明属于空间机械臂地面运动测试领域，具体涉及一种空间机械臂测试气浮平台装置。

背景技术

空间机械臂地面运动测试是在机械臂发射入轨前，对机械臂的各项运动进行验证和测试的过程。它的重要性主要体现在以下几个方面：验证机械臂的运动范围、运动速度、精度等是否符合要求，确保机械臂能够在空间环境中精准执行任务；检验和优化控制算法，确保机械臂在空间环境中的准确性和可靠性；模拟机械臂的各种运动和负载条件，检验和优化机械臂的结构强度，确保机械臂能够在空间环境中承受各种负载；检验和优化机械臂的安全措施，确保机械臂在空间环境中的安全操作，避免对其他设备或环境造成损害。综上所述，空间机械臂地面运动测试是确保机械臂在空间环境中能够准确执行任务的重要保证，也是保证空间探测任务成功完成的关键环节之一。

然而，目前现有的空间机械臂测试设备存在自由度限制的问题，尤其是无法满足Z方向（垂直地面）的运动测试，只能进行平行地面的展开运动。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种空间机械臂测试气浮平台装置的技术方案。

一种空间机械臂测试气浮平台装置，包括机械臂悬吊系统，所述机械臂悬吊系统包括悬吊机架、滑轮、悬吊绳、机械臂轴承连接组件和悬吊配重组件，所述滑轮设置于悬吊机架上，所述悬吊绳绕设于滑轮上，其两端分别与机械臂轴承连接组件和悬吊配重组件挂接，所述机械臂轴承连接组件用以与机械臂连接，机械臂在机械臂轴承连接组件上能够进行自转和俯仰转动，所述悬吊配重组件用于平衡机械臂轴承连接组件和机械臂的重量。

进一步地，所述机械臂轴承连接组件包括连接件架和机械臂连接套，所述连接件架用于与悬吊绳连接，所述机械臂连接套俯仰转动连接于连接件架上，其用于转动套接机械臂。

进一步地，所述机械臂连接套的左右两侧分别通过机械臂俯仰轴承与连接件架转动连接，机械臂连接套内壁设置机械臂连接轴承，所述机械臂连接轴承用于转动套接机械臂。

进一步地，所述悬吊配重组件包括悬吊配重架，所述悬吊配重架上设置配重和悬吊减震器，悬吊减震器用于减少悬吊配重组件的摆动。

进一步地，所述悬吊减震器包括输入信号采集编码器、转动惯量盘和转动惯量盘驱动电机，所述输入信号采集编码器用于采集悬吊绳连接悬吊配重组件一侧的摆动角度，并将采集的数据作为转动惯量盘驱动电机的输入信号，转动惯量盘驱动电机对转动惯量盘进行驱动，为悬吊配重组件带来与其运动方向相反的驱动力矩。

进一步地，还包括气浮支撑系统，所述气浮支撑系统包括气浮平台底座、设置于气浮平台底座上端的减震弹簧及设置于气浮平台底座底部的气足，所述机械臂悬吊系统设置于减震弹簧上端。

进一步地，所述悬吊机架底部通过滑杆与气浮平台底座上下滑动配合。

进一步地，所述气足有若干个，均布于气浮平台底座底部，并且气足与气浮平台底座之间通过万向球头连接螺杆连接。