[发明专利]一种多点悬挂式主动重力补偿系统

摘要

本发明一种多点悬挂式主动重力补偿系统包括模拟航天器、俯仰随动及装夹单元、滚转及竖向主动随动单元、偏航主动随动单元、水平随动及支撑单元与控制单元，俯仰随动及装夹单元可固定航天器并跟随航天器的俯仰运动，滚转及竖向主动随动单元主动跟随航天器的滚转运动及竖向运动，减小连接质量、惯性力等对试验精度的影响，偏航主动随动单元主动跟随航天器的偏航运动，补偿连接结构引入的摩擦力等的影响，水平随动及支撑单元主动跟随航天器的平面运动，保证航天器的悬挂钢丝绳始终处于竖直状态，控制单元根据航天器的运动信息驱动相关电机运动补偿航天器的重力保证航天器姿态轨道调整运动时不受自身重力与连接质量、摩擦及惯性力等的影响。

主权项

一种多点悬挂式主动重力补偿系统，其特征是：系统包括模拟航天器、俯仰随动及装夹单元、滚转及竖向主动随动单元、偏航主动随动单元、水平随动及支撑单元与控制单元；所述俯仰随动及装夹单元包括电磁制动、螺柱、俯仰内轴、俯仰轴承、俯仰连接板与悬挂框；俯仰轴承外圈固定在俯仰连接板上，其内圈固定有俯仰内轴，俯仰内轴安装有螺柱用以固定航天器，俯仰连接板连接到悬挂框上，电磁制动安装在俯仰连接板上；所述水平随动及支撑单元包括筋板、立柱、横向连接板、纵向导轨、纵向滑块、横梁、横向电机及纵向电机，纵向滑块与偏航主动随动单元的偏航固定板固连，纵向滑块安装在纵向滑轨上，纵向滑轨安装在横向连接板上，横向连接板安装在横向导轨上，横向导轨固定在立柱上，立柱间上端连接有横梁，下端连接有筋板，纵向滑块及横向连接板在纵向电机与横向电机的驱动下分别沿纵向导轨及横向导轨运动；所述控制单元包括控制卡与驱动器，控制卡根据航天器的运动信息通过驱动器控制相关电机动作；所述滚转及竖向主动随动单元包括钢丝绳、导轨组件、传动组件、滑块连接板、电机安装板、竖向固定板、卷丝轮电机、卷丝轮组件、导线轮与张力传感器，导轨组件包括直线轴承、导轨与导轨固定件，传动组件包括齿条、齿轮与伺服电机，卷丝轮组件包括卷丝轮、平面涡卷弹簧、连接轴与滚动轴承；所述滚转及竖向主动随动单元的装配步骤为：1)将直线轴承安装在导轨上，然后通过导轨固定件将导轨安装到竖向固定板上；2)将齿条安装在竖向固定板上；3)将滑块连接板安装到直线轴承上，将电机安装板安装到滑块连接板上；4)将伺服电机安装到电机安装板上，将齿轮安装到伺服电机上，与齿条啮合；5)将卷丝轮电机安装到电机安装板上；6)将滚动轴承外圈安装到卷丝轮上，将平面涡卷弹簧与连接轴连接，并将连接轴安装到滚动轴承的内圈，完成卷丝轮组件的装配；7)将卷丝轮组件安装到卷丝轮电机上；8)将导线轮与张力传感器安装到电机安装板上；系统的装配顺序为：将滚转及竖向主动随动单元安装到偏航主动随动单元上，将偏航主动随动单元安装到水平随动及支撑单元上，将模拟航天器安装到俯仰随动及装夹单元上，将俯仰随动及装夹单元通过钢丝绳安装到滚转及竖向主动随动单元上。