航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
1期
268-278
,共11页
伸杆机构%主被动复合驱动%参数匹配%能量约束%空间探测
伸桿機構%主被動複閤驅動%參數匹配%能量約束%空間探測
신간궤구%주피동복합구동%삼수필배%능량약속%공간탐측
deployable manipulator%active-passive composite driving%parameter matching%energy restriction condition%space probes
基于主被动复合驱动的思想提出一种大伸展/收拢比、高载荷/自重比的新型伸缩式伸杆机构,以满足微纳探测器的实际应用需求,用于支撑各类探测载荷远离航天器本体,避免本体剩磁对空间待测信号的干扰,保证探测数据的准确性.首先,探索描述被动驱动源(弹簧铰链)的力矩驱动特性;然后,分析柔性伸杆的弯曲、扭转、压平和卷曲等力学性能.在此基础上,结合建立的柔性伸杆伸展速度、负载动能、弹簧铰链势能及主动驱动(电动机)力矩等参数的能量流约束方程,进行主、被动驱动和柔性伸杆的参数匹配研究;最后,利用有限元软件仿真和样机平台实验验证了参数匹配的合理性.仿真与实验结果表明,针对主被动复合驱动的空间探测柔性伸杆机构,通过合理的参数匹配,可实现柔性伸杆无褶皱地平稳伸展和收拢,为后续的机构设计和控制方案奠定了基础.
基于主被動複閤驅動的思想提齣一種大伸展/收攏比、高載荷/自重比的新型伸縮式伸桿機構,以滿足微納探測器的實際應用需求,用于支撐各類探測載荷遠離航天器本體,避免本體剩磁對空間待測信號的榦擾,保證探測數據的準確性.首先,探索描述被動驅動源(彈簧鉸鏈)的力矩驅動特性;然後,分析柔性伸桿的彎麯、扭轉、壓平和捲麯等力學性能.在此基礎上,結閤建立的柔性伸桿伸展速度、負載動能、彈簧鉸鏈勢能及主動驅動(電動機)力矩等參數的能量流約束方程,進行主、被動驅動和柔性伸桿的參數匹配研究;最後,利用有限元軟件倣真和樣機平檯實驗驗證瞭參數匹配的閤理性.倣真與實驗結果錶明,針對主被動複閤驅動的空間探測柔性伸桿機構,通過閤理的參數匹配,可實現柔性伸桿無褶皺地平穩伸展和收攏,為後續的機構設計和控製方案奠定瞭基礎.
기우주피동복합구동적사상제출일충대신전/수롱비、고재하/자중비적신형신축식신간궤구,이만족미납탐측기적실제응용수구,용우지탱각류탐측재하원리항천기본체,피면본체잉자대공간대측신호적간우,보증탐측수거적준학성.수선,탐색묘술피동구동원(탄황교련)적력구구동특성;연후,분석유성신간적만곡、뉴전、압평화권곡등역학성능.재차기출상,결합건립적유성신간신전속도、부재동능、탄황교련세능급주동구동(전동궤)력구등삼수적능량류약속방정,진행주、피동구동화유성신간적삼수필배연구;최후,이용유한원연건방진화양궤평태실험험증료삼수필배적합이성.방진여실험결과표명,침대주피동복합구동적공간탐측유성신간궤구,통과합리적삼수필배,가실현유성신간무습추지평은신전화수롱,위후속적궤구설계화공제방안전정료기출.
