[发明专利]一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置

说明书

一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，它涉及一种随动式重力补偿装置，具体涉及一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置。本发明为了解决现有地面模拟设备无法完全模拟投光照明设备在零重力状态下完成展开动作和双轴驱动动作的问题。本发明的定位板竖直固定在球形支撑架上，本发明还包括大臂组件、小臂组件、前端重补组件和后端重补组件，大臂组件与定位板连接，小臂组件与大臂组件连接，小臂组件的前端通过前端重补组件与投光照明设备连接，小臂组件的后端通过后端重补组件与投光照明设备的中部连接，投光照明设备的后端与定位板连接，投光照明设备的后端通过同步压紧释放组件与大臂组件的末端连接。本发明属于航空航天领域。

技术领域

本发明涉及一种随动式重力补偿装置，具体涉及一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置，属于航空航天领域。

背景技术

随着航天工业的日益发展，科技水平的不断提高，对宇宙未知的领域的探索热情达到了空前的高涨。航天活动代表着一个国家的综合实力水平的同时，也是一个强国大国的象征。目前，对太空的探索活动的发展过程通常为：绕地卫星、空间站与太空探测。探测任务要求系统的各方面性能都很高，进入太空的设备必须先在地面进行相应的实验和大量的性能评估，这样才能保证按照目标完成要求。本专利是研制重力补偿装置，模拟试验件在太空的零重力状态，确保其在地面仿真试验顺利进行。本专利的意义旨在制造模拟精度更高的重力补偿机构，这样不仅保证了投光照明设备在零重力状态下完成展开动作和双轴驱动动作，同时为航天器、探月器等进行地面模拟试验提供了更广泛的范围。

发明内容

本发明为解决现有地面模拟设备无法完全模拟投光照明设备在零重力状态下完成展开动作和双轴驱动动作的问题，进而提出一种三自由度空间站云台灯的随动式重力补偿装置。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括同步压紧释放组件、球形支撑架和定位板，定位板竖直固定在球形支撑架上，本发明还包括大臂组件、小臂组件、前端重补组件和后端重补组件，大臂组件与定位板连接，小臂组件与大臂组件连接，小臂组件的前端通过前端重补组件与投光照明设备连接，小臂组件的后端通过后端重补组件与投光照明设备的中部连接，投光照明设备的后端与定位板连接，投光照明设备的后端通过同步压紧释放组件与大臂组件的末端连接。

进一步的，大臂组件包括基座、大臂回转轴、大臂和大臂回转支座，基座固定安装在定位板上，大臂的末端与大臂回转支座连接，大臂回转支座通过大臂回转轴与基座转动连接。

进一步的，大臂组件还包括两个挡轴和两个恒力矩弹簧，基座的上端和下端分别设有一个挡轴，每个挡轴上分别套装一个恒力矩弹簧。

进一步的，大臂组件还包括弹簧球锁，弹簧球锁的下端由上至下穿过基座的上表面插装在大臂回转支座上表面的凹槽内。

进一步的，弹簧球锁包括球头锁销、固定外套、压缩弹簧和调节螺母，固定外套竖直安装在基座的上表面上，调节螺母插装在固定外套的上端内，且调节螺母的外壁与固定外套的内壁通过螺纹连接，压缩弹簧、球头锁销由上至下依次设置在固定外套内，球头锁销的下端由上至下穿过基座的上表面插装在大臂回转支座上表面的凹槽内。

进一步的，小臂组件包括小臂回转轴、小臂架、导轨、小臂滑车、电磁制动器和两个限位块，小臂架通过小臂回转轴与大臂的前端转动连接，导轨设置在小臂架的下表面，且导轨沿长度方向的中心线与小臂架沿长度方向的中心线平行，导轨的两端通过两个限位块与小臂架下表面的两端连接，所述小臂滑车安装在导轨上，小臂回转轴的上端与电磁制动器连接。

进一步的，所述小臂滑车包括绳轮安装板、滑块、两个绳轮座和两个绳轮，滑块安装在导轨上，且滑块能沿导轨直线往复移动，绳轮安装板的上表面与滑块的下表面固定连接，两个绳轮座沿绳轮安装板的长度方向并排安装在绳轮安装板的下表面，每个绳轮座分别安装一个绳轮。