[发明专利]一种用于空间多维展开机构的零重力实验系统

摘要

本发明公开了一种用于空间多维展开机构的零重力实验系统，包括模拟墙(1)、展开架(2)、摇臂吊挂装置和气浮车装置；所述空间多维展开机构由大臂(13)、小臂(14)与负载(15)组成；模拟墙(1)用于固定空间多维展开机构；大臂(13)的一端活动连接在模拟墙(1)上，大臂(13)的另一端与小臂(14)铰接，小臂(14)与负载(15)固定连接；摇臂吊挂装置安装在展开架(2)上，能够相对于展开架旋转；摇臂吊挂装置能够将大臂(13)吊起；负载(15)位于气浮车装置上。本发明的实验系统卸载阻力小，卸载效率达到了95％。

主权项

一种用于空间多维展开机构的零重力实验系统，其特征在于，包括模拟墙(1)、展开架(2)、摇臂吊挂装置和气浮车装置；所述空间多维展开机构由大臂(13)、小臂(14)与负载(15)组成；模拟墙(1)用于固定空间多维展开机构；大臂(13)的一端活动连接在模拟墙(1)上，大臂(13)的另一端与小臂(14)铰接，小臂(14)与负载(15)固定连接；摇臂吊挂装置安装在展开架(2)上，能够相对于展开架旋转；摇臂吊挂装置能够将大臂(13)吊起；负载(15)位于气浮车装置上；摇臂吊挂装置包括支撑板(3)、三角架(4)、至少两个第一双旋调节组件(5)、第一导轨(6)和至少两个吊挂单元，每个吊挂单元由滑车(7)、第一力传感器(8)、第二双旋调节组件(5’)、钢丝绳(9)、第一滑轮(10)、闭锁环(11)和大臂抱环(12)组成；支撑板(3)固定在展开架(2)上；三角架(4)通过两个轴承组件安装在支撑板(3)上，能够绕支撑板(3)进行转动；第一导轨(6)通过至少两个第一双旋调节组件(5)连接在三角架(4)上；滑车(7)能够沿第一导轨(6)滑动；第一力传感器(8)的一端与滑车(7)固定连接，第一力传感器(8)的另一端固定在第二双旋调节组件(5)的一端，第二双旋调节组件(5)的另一端与钢丝绳(9)的一端固定连接，钢丝绳(9)的另一端固定在第一滑轮(10)的中心上，大臂抱环(12)通过闭锁环(11)吊装在第一滑轮(10)下方，第一滑轮(10)能够沿自身轴线进行转动；第一滑轮(10)圆周上设置用于容纳闭锁环(11)的弧形槽；大臂抱环(12)由两个半圆环组成，固定在大臂(13)上；大臂抱环(12)圆周上设置用于容纳闭锁环(11)的弧形槽；气浮车装置包括平台(16)、第二导轨(17)、车体(18)、竖直气浮导轨(19)、竖直滑动装置(20)、配重(21)、第二滑轮(22)、第二力传感器(23)、气浮托盘(24)、位移传感器(25)和柔性绳(26)，第二导轨(17)安装在平台(16)上；竖直气浮导轨(19)安装在车体(18)的一侧上，竖直气浮导轨(19)是一个表面光滑的四方形的立柱，竖直滑动装置(20)与竖直气浮导轨(19)之间形成气膜，能够相对竖直气浮导轨(19)在竖直方向上滑动；第二滑轮(22)位于车体(18)的上方，与配重(21)相连的一柔性绳(26)绕过第二滑轮(22)后与第二力传感器(23)的一端相连，第二力传感器(23)的另一端通过另一柔性绳(26)连接到竖直滑动装置(20)上；第二力传感器(23)用于监测小臂及负载展开时的卸载力；气浮托盘(24)的上方用于支撑负载(15)，气浮托盘(24)的下方与竖直滑动装置(20)之间形成气膜，能够相对于竖直滑动装置(20)在水平方向上运动；位移传感器(25)用于测量气浮托盘(24)相对于竖直滑动装置(20)的运动位移，车体(18)根据位移传感器(25)输出的运动位移沿第二导轨(17)移动，以实现对负载(15)展开的跟随。