[实用新型]一种柔性板旋转运动振动检测装置

说明书

本实用新型公开了一种柔性板旋转运动振动检测装置，包括柔性板本体部分、电机传动部分、检测部分及驱动控制部分；柔性板本体由两块经切除的柔性板构成，并且处于垂直悬挂，上面粘贴有压电传感器及加速度传感器，还布置有多个固定的标志点以供检测；传动部分包括伺服电机、伺服电机驱动器、行星减速器等；振动检测部分包括两个CCD相机、镜头、激光器等；控制部分包括压电陶瓷片、计算机等。利用双目视觉的视差原理与结构光原理，解出铰接板上固定标志点和激光点的三维坐标，可以得到一定范围的振动信息，并实现可视化。通过计算机产生控制量，对柔性板进行控制。该装置可以用来对比固定标志点与激光点的测量。

技术领域

本实用新型涉及旋转板振动控制领域，具体涉及一种柔性板旋转运动振动检测装置。

背景技术

航天器中大量使用了大型柔性结构，以及超轻、超薄的材料。轻型结构可以增加有效载荷的重力，提高运载工具的效率；大型结构可以增加空间的功能和航天器设计、制造的灵活性。

不过轻型柔性结构同时也存在一些不足。在系统调整姿态、变换速度时、以及外部扰动的影响等不可避免地带来柔性结构的振动问题。例如航天器在变轨控制时，由于发动机驱动引起航天器运动速度变化，因为惯性因素而引起航天器的挠性附件振动。振动将会影响航天器的稳定性，或者导致设备疲劳损坏。因此大型柔性结构振动的测量与主动控制是十分必要的课题。

现有技术中，研究模拟太空帆板等挠性结构的振动控制，主要采用压电片、加速度传感器等进行振动主动控制研究。在大型柔性结构振动测量及主动控制的研究中，利用双目视觉非接触测量有其独特的优势，且还能快速获取测量数据。双目视觉在不接触被测物体表面的情况下，不改变振动物体的频率、振幅等特性。双目视觉可以计算出空间点的三维坐标，可以获取物体多点的结构振动的参数信息，而不仅仅局限于一点的振动信息等优点。结构光视觉大量程、大视场、较高精度、图像信息易于提取、实时性强及主动受控。结构光视觉系统也是非接触式测量，用光学投射器代替了一个相机，成本更低。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本实用新型提供一种模拟卫星变轨时的柔性板旋转运动振动检测装置，实现柔性板多点非接触，实时准确测量。

本实用新型采用如下技术方案：

一种柔性板旋转运动振动检测装置，包括柔性板本体部分、电机传动部分、检测部分及驱动控制部分；

所述柔性板本体部分包括柔性铰接板，所述柔性铰接板由两个结构相同的柔性板通过铰链连接构成，两个柔性板分别为第一柔性板及第二柔性板，所述两个柔性板的中间均设置切除结构，所述柔性铰接板一端与机械夹紧装置固定连接处于垂挂状态，所述柔性铰接板与机械夹紧装置连接的一端称为固定端，另一端为自由端；

所述电机传动部分包括伺服电机、行星减速器、联轴器及转轴，所述伺服电机与行星减速器连接，行星减速器与转轴通过联轴器连接，柔性铰接板与转轴连接，通过控制伺服电机的转动控制柔性板本体的转动；

所述检测部分检测柔性铰接板的振动信号；

所述驱动控制部分对柔性铰接板的振动进行抑制。

所述检测部分包括压电传感器、加速度传感器、电荷放大器、端子板、运动控制卡、计算机、标志点、CCD相机及激光器，所述端子板与运动控制卡相互连接，所述运动控制卡与计算机相互连接；

所述压电传感器及加速度传感器设置柔性铰接板上，检测柔性铰接板的振动信号，经电荷放大器放大，通过端子板，输入运动控制卡，最后输入计算机；

所述标志点及CCD相机构成双目视觉检测单元，标志点位于柔性铰接板上，CCD相机具体为两个，安装在柔性铰接板的正前方，标志点在其视野范围内，CCD相机拍摄标志点的图像，输入至计算机；