[发明专利]对接机构六自由度重力平衡随动机构

说明书

本发明涉及航天地面仿真试验领域，具体地说是一种对接机构六自由度重力平衡随动机构，包括平衡吊连接臂、中间连接臂、重力平衡支承臂、凹型架和分支杆组件，其中中间连接臂两端分别与平衡吊连接臂和重力平衡支承臂转动连接，在所述中间连接臂上设有两个制动机构，所述平衡吊连接臂和中间连接臂分别通过不同的制动机构制动转动，所述平衡吊连接臂端部设有智能平衡吊，所述智能平衡吊通过钢丝绳与凹型架上端相连，所述凹型架下端与对接机构内的分支杆组件相连，飞行器模拟件进行试验时一端与对接机构连接，另一端与重力平衡支承臂远离所述中间连接臂的一端连接。本发明在对接机构进行地面试验时能够实现重力平衡浮动控制及六自由度的快速跟随。

技术领域

本发明涉及航天地面仿真试验领域，具体地说是一种对接机构六自由度重力平衡随动机构。

背景技术

我国载人航天工程在完成载人航天飞行的初期目标后，正在逐步实现宇航员出舱活动、空间飞行器对接、建立空间站等中远期目标，其中不同航天器的空间对接是建立大型空间站的前提，也是空间技术发展的一个重要方面，而为了实现航天器安全可靠对接，对接机构缓冲系统的地面仿真试验起着至关重要的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对接机构六自由度重力平衡随动机构，在对接机构进行地面试验时，能够实现对接机构的重力平衡浮动控制并进行六自由度的快速跟随，从而实现模拟太空失重状态。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种对接机构六自由度重力平衡随动机构，包括平衡吊连接臂、中间连接臂、重力平衡支承臂、凹型架和分支杆组件，其中中间连接臂两端分别与平衡吊连接臂和重力平衡支承臂转动连接，在所述中间连接臂上设有两个制动机构，所述平衡吊连接臂和中间连接臂分别通过不同的制动机构制动，所述平衡吊连接臂远离所述中间连接臂一端固装有一个智能平衡吊，所述智能平衡吊通过钢丝绳与所述凹型架上端相连，在对接机构内设有所述分支杆组件，所述凹型架下端与所述分支杆组件相连，飞行器模拟件进行试验时一端与对接机构连接，另一端与所述重力平衡支承臂远离所述中间连接臂的一端连接。

所述平衡吊连接臂、中间连接臂、重力平衡支承臂、飞行器模拟件、对接机构和钢丝绳在进行试验时形成一个三角形，其中所述平衡吊连接臂、中间连接臂和重力平衡支承臂为三角形的斜边。

所述中间连接臂包括第一连接座、连接臂和第二连接座，所述连接臂一端与所述第一连接座铰接，所述第一连接座与所述平衡吊连接臂固连，所述连接臂另一端与所述第二连接座铰接，所述第二连接座与所述重力平衡支承臂固连。

所述中间连接臂上的两个制动机构结构相同，均包括制动座、拉板和气缸，其中两个制动机构中的制动座分别与不同的连接座固连，每个制动机构中的气缸通过拉板与制动座相连。

所述凹型架上侧的水平杆自由端设有空心轴和吊环，所述吊环通过轴承支承设置于一个旋转轴座中，所述旋转轴座通过一个球铰与所述空心轴的自由端铰接。

所述凹型架下侧设有一个竖直杆，所述竖直杆的端部设有用于与所述分支杆组件连接的连接孔。

所述分支杆组件包括中心杆、中心座和多个呈锥状分布的连杆，所述中心杆一端固装于所述凹型架下端，所述中心杆另一端与所述中心座转动连接，所述连杆一端与所述中心座铰接、另一端与所述对接机构前侧的导向板铰接。

每个连杆远离所述中心座一端均与一个安装座铰接，所述安装座与对接机构前侧的导向板固连。

所述中心杆与对接机构的几何轴向重合。

所述对接机构通过一个过渡框与所述飞行器模拟件固连。

本发明的优点与积极效果为：

1、本发明能够实现对接机构的重力平衡浮动控制,同时进行六自由度的快速跟随，在对接机构进行地面试验时，可以模拟太空失重状态。