发明名称 三自由度空间模拟器
摘要 三自由度空间模拟器,属于航空航天领域模拟设备领域。为了解决空间仿真试验设备存在通用性不强、成本高、机械结构复杂和维护费用昂贵的问题。它包括两自由度平动部分和单自由度旋转部分,所述模拟器的支撑面之间采用高压气瓶利用气浮原理设计,两自由度平动部分通过气浮导轨、气浮槽、X轴光栅尺和Y轴光栅尺实现水平XY方向的水平运动,单自由度旋转部分通过旋转轴、反作用飞轮和圆光栅尺实现360°顺逆时针方向的运动,所述模拟器还包括三个通信控制器,分别采集X轴方向、Y轴方向和旋转轴方向的位置信息,同时还用于驱动模拟器的喷嘴进行喷气。它用于航空航天实验模拟外太空微重力和微干扰环境。
申请公布号 CN103863585A 申请公布日期 2014.06.18
申请号 CN201410128807.3 申请日期 2014.04.01
申请人 哈尔滨工业大学 发明人 刘杨;刘启循;付振宪;陈兴林;周乃新;李浩然;董岳;陈震宇;王伟峰
分类号 B64G7/00(2006.01)I 主分类号 B64G7/00(2006.01)I
代理机构 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 代理人 岳泉清
主权项 三自由度空间模拟器,其特征是在于,它包括基座(1)、X轴光栅尺(2)、气浮导轨(3)、5个高压气瓶(4)、X轴通信控制模块(5)、气浮横梁(6)、下板(7)、旋转轴通信控制模块(8)、反作用飞轮(9)、上板(10)、旋转轴(11)、3个调压阀(12)、6个带有电磁阀的喷嘴(13)、气浮套(14)、Y轴光栅尺(15)、圆光栅尺(16)和Y轴通信控制模块(17);基座(1)的顶面上设有两条互相平行的气浮槽(18),气浮横梁(6)设置在基座(1)上,气浮横梁(6)的两端的底部分别固定有气浮导轨(3),且两个气浮导轨(3)分别设置在基座(1)的两条气浮槽(18)内,所述气浮横梁(6)顶部的两端分别设置一个高压气瓶(4),所述两个高压气瓶(4)分别用于驱动两个浮导轨3形成气浮面,X轴光栅尺(2)设置在基座(1)上,且与气浮槽(18)平行对齐设置;X轴通信控制模块(5)设置在靠近X轴光栅尺(2)的气浮导轨(3)上;气浮套(14)在气浮横梁(6)的中部,下板(7)设置在气浮套(14)的顶部,下板(7)的中心位置与旋转轴(11)的固定端固定连接,所述下板(7)上设置有2个高压气瓶(4)、2个调压阀(12)、4个带电磁阀的喷嘴(13)和Y轴通信控制模块(17),所述2个高压气瓶(4)分别设置在旋转轴(11)的两侧;且所述2个高压气瓶(4)的出气口分别与所述2个调压阀(12)的进气口连通;所述2个调压阀(12)的出气口同时与所述4个带电磁阀的喷嘴(13)的进气口连通;所述4个带电磁阀的喷嘴(13)的位置关于下板(7)的中心位置且均匀分布;Y轴光栅尺(15)固定在气浮横梁(6)上,所述Y轴光栅尺(15)与气浮横梁(6)的长度方向平行;旋转轴(11)的旋转端与上板的中心位置固定连接,所述上板的底面上固定由1个高压气瓶(4)、旋转轴通信控制模块(8)、蓄电池、1个调压阀(12)和2个带有电磁阀的喷嘴(13),所述高压气瓶(4)的出气口与所述调压阀(12)的进气口连通,该调压阀(12)的出气口同时与所述2个带有电磁阀的喷嘴(13)的进气口连通;所述2个带有电磁阀的喷嘴(13)的位置关于上板的中心位置呈镜像对称;反作用飞轮(9)和圆光栅尺(16)固定在上板的顶面上,该反作用飞轮(9)的转轴、所述圆光栅尺(16)中心轴线和旋转轴(11)的中心轴线均重合;X轴光栅尺(2)的X轴检测信号输出端与X轴通信控制模块(5)的X轴检测信号输入端连接,Y轴光栅尺(15)的Y轴检测信号输出端与Y轴通信控制模块(17)的Y轴检测信号输入端连接,圆光栅尺(16)的旋转轴检测信号输出端与Y轴通信控制模块(17)的旋转轴检测信号输入端连接;反作用飞轮(9)的力矩速率信号输出端与旋转轴通信控制模块(8)的力矩速率信号输入端连接;Y轴通信控制模块(17)的喷气控制信号输出端与位于下板(7)的4个带有电磁阀的喷嘴(13)的喷气控制信号输入端连接,旋转轴通信控制模块(8)的喷气控制信号输出端与位于上板(10)的2个带有电磁阀的喷嘴(13)的喷气控制信号输入端连接。
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