[发明专利]十三自由度主被动柔顺调姿对接平台及其柔性对接方法

说明书

本发明涉及一种十三自由度主被动柔顺调姿对接平台，包括移动平台、主动调姿平台、被动柔顺平台和承载动平台四部分，移动平台位于底部的导轨上，主动调姿平台位于移动平台上，且其上平台机架二与被动柔顺平台串联，被动柔顺平台的上平台机架三与承载动平台相连。移动平台底部设有V型滚轮和普通平轮，主动调姿平台与被动柔顺平台均为六自由度并联机构，主动调姿平台通过电动推杆实现机架二的六自由度位置姿态的主动调整，被动柔顺平台各支腿设有弹簧与传感器，实现对接过程的柔顺运动和微动检测，承载动平台能固定承载舱段。本发明的装置及其柔性对接方法具有检测精度高、对接效率高、控制精细、智能化程度高、内应力控制响应快的特点。

技术领域

本发明涉及航空技术领域，具体涉及一种十三自由度主被动柔顺调姿对接平台及其柔性对接方法。

背景技术

随着航天、军工的日益发展，对于火箭、导弹等舱段的工装需求不断增加。但由于这些设备普遍体型庞大，重量大，工装精度要求高，不允许较大的内应力出现，导致工装过程中，舱段对接操作十分困难。目前，传统的借助吊具手工装配的方法，虽然能够有效减小装配内应力，但效率低、劳动强度大，无法保证批量装配性能均一性。较先进的对接方式，一般采用主动柔顺与被动柔顺两种柔顺机构解决内应力较大问题，但普遍通过控制及算法实现，响应速度慢，可靠性不足，控制复杂，柔顺机构刚度保持不足，控制精度偏低。例如，授权公告号为CN106826179A的中国专利公开了一种气浮式柔性牵引对接装配平台，公开了一种气浮式柔性牵引对接装配平台,它涉及柔性装配技术领域。该发明为解决现有对接装配平台存在柔性适应性差、机构复杂、对接柔顺程度差的问题。该发明包括前对接牵引托架、后对接牵引托架、柔性牵引机构和气浮平台，前对接牵引托架和后对接牵引托架沿长度方向设置在气浮平台的上端面上，柔性牵引机构的一端设置在气浮平台的上端面上，柔性牵引机构的另一端设置在后对接牵引托架上，前对接牵引托架实现对第一对接组件俯仰角度的调整，后对接牵引托架实现对第二对接组件滚转角度和高度的调整,柔性牵引机构实现对第一对接组件和第二对接组件之间的牵引对接，该发明用于产品的柔性对接装配。该发明的柔顺机构采用气浮平台，与本专利采用的Stewart柔顺平台不同，且其柔顺机构不具有可测性。

再例如专利号为CN107139165A的中国专利公开了一种混联的六自由度空间对接机构，包括自下而上的二维平移台、并联抬升机构和并联调整平台，二维移动平台提供X、Y方向上的移动自由度；所述的并联抬升机构为超静定结构，通过四条RPR支链实现Z方向的移动自由度，不仅增加机构的刚度和稳定性，而且能在一定程度上提高抬升的速度分辨率；所述的并联调整平台有沿X、Y、Z的旋转自由度，中间的球铰连接增加安装调整平台的承载能力，同时减轻其它四条驱动支链的负载。相比于传统的并联调整平台，该发明通过分层驱动策略将移动与转动完全解耦。该发明采用分层驱动策略，与本发明中双Stewart平台串联不同，且不具备柔顺机构。这类对接平台在对接调姿阶段不具有可测性，机构布置复杂，要么承载能力差，要么柔顺能力差，且柔顺运动过程模糊。

发明内容

为了克服现有舱段对接出现较大内应力，对接效率低，检测精度低，对接调姿过程模糊，定位操作复杂。本发明旨在提供一种具有检测精度高、对接效率高、控制精细、智能化程度高、内应力控制响应快的十三自由度主被动柔顺调姿对接平台。