[发明专利]一种具有偏航随动的主动重力补偿系统

摘要

本发明提出一种结构简单重力补偿彻底并可模拟航天器空间运动的一种具有偏航随动的主动重力补偿系统，其包括水平随动支撑模块、滚转俯仰低摩擦随动模块、重力补偿主动随动模块、传感测量模块与协调控制模块；水平随动支撑模块可主动跟随航天器的纵横向运动，使重力补偿主动随动模块始终处于竖直方向；滚转俯仰低摩擦随动模块可以跟随航天器的滚转运动和俯仰运动；重力补偿主动随动模块可完成对航天器重力的完全补偿及主动跟随其偏航运动；传感测量模块可以测量航天器竖向位置的变化以及水平绕横向转动的角度；所述协调控制模块负责系统信息的采集融合处理，使系统各模块按系统设计工作，完成航天器空间运动地面的再现。

主权项

一种具有偏航随动的主动重力补偿系统，其特征是：系统包括水平随动支撑模块、滚转俯仰低摩擦随动模块、重力补偿主动随动模块、传感测量模块与协调控制模块；所述水平随动支撑模块由主支撑板、横向支撑板、横向线性模组、横向伺服电机、纵向连接板、纵向线性模组、纵向伺服电机与主支撑筋板构成，横向支撑板安装在主支撑板上，其上安装有横向线性模组，横向线性模组上垂直安装有纵向线性模组，横向连接板左右两端安装纵向连接板，纵向连接板与横向连接板垂直，主支撑板上固定有主支撑筋板；滚转俯仰低摩擦随动模块包括航天器、滚动跟随轴承轴、滚动跟随轴承、俯仰轴承固定座、俯仰轴、俯仰轴承、轴承连接板与支撑框；滚动跟随轴承与航天器相切，其通过滚动跟随轴承轴安装在轴承连接板上，轴承连接板通过俯仰轴与俯仰轴承固定，俯仰轴承安装在俯仰轴承固定座内，俯仰轴承固定座安装在支撑框上，支撑框上安装有筋板，其上方安装有距离传感器；重力补偿主动随动模块包括偏航随动单元、重力补偿单元与缓冲单元，偏航随动单元包括固定连接板、偏航随动转盘、偏航齿轮、偏航跟随电机、转盘齿轮、角接触球轴承、螺纹固定套与推力轴承；重力补偿单元包括钢丝绳、中通万向节、钢丝绳导向轮、卷丝筒与转筒电机；缓冲单元包括缓冲摆杆、拉簧、拉簧安装板与张力传感器；重力补偿主动随动模块的连接关系为，偏航随动单元通过固定连接板安装在水平随动支撑模块上，固定连接板内安装有角接触球轴承和推力轴承，偏航随动转盘通过螺纹固定套安装在推力轴承上，偏航随动转盘上端安装有转盘齿轮，转盘齿轮与偏航齿轮啮合，偏航跟随电机轴连接在偏航齿轮上；缓冲单元的缓冲摆杆铰接在偏航随动单元的偏航随动转盘上，缓冲摆杆上端安装有测量钢丝绳张力的张力传感器，缓冲摆杆中部与拉簧相连，拉簧另一端安装在拉簧固定板上，拉簧固定板安装在偏航随动转盘上；重力补偿单元的转筒电机安装在偏航随动单元的偏航随动转盘上，转筒电机上安装有卷丝筒，用于控制钢丝绳的收放，中通万向节安装在偏航随动转盘上，钢丝绳缠绕在卷丝筒上，依次通过缓冲单元、钢丝绳导向轮穿过偏航随动转盘、中通万向节连接到低摩擦随动模块的支撑框上。