[发明专利]空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台及其测试方法

权利要求书

1.一种空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台，包括：大理石隔振台(1)、工业机器人底座(2)、单自由度直线气浮导轨(3)、滑块(4)、转台(5)、右限位块(6)、左限位块(7)、目标卫星(8)、喷管(9)、右侧太阳帆板(10)、左侧太阳帆板(11)、右侧拉力计(12)、左侧拉力计(13)、右侧可调弹性杆(14)、左侧可调弹性杆(15)、工业机器人(16)和电磁消旋末端执行器(17)；

其特征在于，工业机器人(16)与单自由度直线气浮导轨(3)分别固定在相互独立的工业机器人底座(2)和大理石隔振台(1)上，工业机器人(16)另一端与电磁消旋末端执行器(17)固连，滑块(4)在单自由度直线气浮导轨(3)上方，在滑块(4)两侧安装有右限位块(6)和左限位块(7)，转台(5)与滑块(4)固连，转台(5)上安装有目标卫星(8)，目标卫星(8)由喷管(9)、右侧太阳帆板(10)和左侧太阳帆板(11)构成，右侧拉力计(12)、左侧拉力计(13)固定在单自由度直线气浮导轨(3)上，右侧拉力计(12)、左侧拉力计(13)与滑块(4)之间分别采用右侧可调弹性杆(14)和左侧可调弹性杆(15)固连；

单自由度直线气浮导轨(3)材料包括花岗岩，长度为500mm，直线度为1μm；

滑块(4)及转台(5)材料包括花岗岩，滑块(4)行程为200mm。

2.根据权利要求1所述的一种空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台，其特征在于，目标卫星(8)外壳为铝合金结构。

3.根据权利要求1所述的一种空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台，其特征在于，右侧拉力计(12)和左侧拉力计(13)为IMADA推拉力计，测力范围为0～5N，最小单位为1mN，过载能力为10N。

4.根据权利要求1所述的一种空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台，其特征在于，工业机器人(16)为库卡六自由度工业机器人。

5.一种权利要求1～4任一权利要求所述的一种空间翻滚目标电磁消旋微小消旋力测试平台的测试方法，其特征在于，测量过程主要步骤如下：

步骤一、大理石隔振台(1)调平，在测量开始前利用水平尺对大理石隔振台(1)进行调平，保证测量时对测量结果干扰最小；

步骤二、测量滑块(4)启动摩擦力为f₀，对单自由度直线气浮导轨(3)通气，使滑块(4)浮起，调整右侧拉力计(12)和左侧拉力计(13)的位置使其读数均归零，此时微调左侧可调弹性杆(15)长度，产生mN级拉力作用在滑块(4)上，在启动静摩擦力f₀作用下滑块(4)位置不变，右侧拉力计(12)示数仍为0，左侧拉力计(13)示数随左侧可调弹性杆(15)长度微调过程中继续增加，当右侧拉力计(12)示数突变时左侧拉力计(13)的读数即为启动摩擦力f₀，或者利用右侧可调弹性杆(14)测量启动摩擦力f₀，多次测量后求平均值即为启动摩擦力f₀；

步骤三、将目标卫星(8)及电磁消旋末端执行器(17)移动到测量消旋力X方向分量的工位一，启动电磁消旋末端执行器(17)，此时作用在目标卫星(8)本体坐标系O₁X₁Y₁的O₁X₁方向的电磁消旋力F_x通过左侧拉力计(13)和右侧拉力计(12)读数的平均值减去启动摩擦力f₀得到；

步骤四、调整目标卫星(8)及电磁消旋末端执行器(17)移动到测量消旋力Y方向分量的工位二，按相同参数启动电磁消旋末端执行器(17)，此时作用在目标卫星(8)本体坐标系O₁X₁Y₁的O₁Y₁方向的电磁消旋力F_y通过左侧拉力计(13)和右侧拉力计(12)读数的平均值减去启动摩擦力f₀得到。