一种空间合作目标运动再现的跨尺度控制实验台

摘要

本发明公开了一种空间合作目标运动再现的跨尺度控制实验台。本发明包括四个自由度，上端两自由度运动平台和下端两自由度运动平台。上端两自由度运动平台包括第一限位机构、第一蜗杆、第一编码器、第一伺服电机、第一蜗轮、第二限位机构、第二伺服电机、第三限位机构、第二蜗轮、第二编码器、第二蜗杆、第四限位机构、CCD摄像头、凹形合作目标、第五限位机构。下端两自由度运动平台包括第三伺服电机、第三编码器、主动滑轮、传动皮带、底座、滑道、小车、第四编码器、倒立摆、凸形合作目标、第六限位机构、被动滑轮。本发明结构简单、造价低、技术方案可行，是验证空间合作目标的镇定控制、跟踪控制、协调控制的理想实验平台。

主权项

一种空间合作目标运动再现的跨尺度控制实验台，其特征在于包括四个自由度，上端两自由度运动平台和下端两自由度运动平台，具体的：上端两自由度运动平台包括第一限位机构、第一蜗杆、第一编码器、第一伺服电机、第一蜗轮、第二限位机构、第二伺服电机、第三限位机构、第二蜗轮、第二编码器、第二蜗杆、第四限位机构、CCD摄像头、凹形合作目标、第五限位机构；第一限位机构固定在第一蜗杆一端，第一蜗杆与第一蜗轮形成一套蜗轮蜗杆机构；第一蜗轮的上下两端分别与第一伺服电机和第一编码器同轴联接；第二限位机构固定在第一蜗杆另一端，即：第一限位机构与第二限位机构分别布置在第一蜗轮的两侧；第二伺服电机与第一蜗杆形成一对轴承轴套机构；其中，第一蜗杆在滑动配合段是光滑的轴承，第二伺服电机的联接段是一个轴套；第一限位机构与第二伺服电机分别在第二限位机构的两侧；第二蜗轮的左右两端分别与第二伺服电机和第二编码器同轴联接；第三限位机构固定在第二蜗杆一端；第二蜗杆与第二蜗轮形成一套蜗轮蜗杆机构；第三限位机构固定在第二蜗杆另一端，即：第三限位机构与第四限位机构分别布置在第二蜗轮的两侧；凹形合作目标与第四限位机构的底部联接；凹形合作目标凹槽内嵌CCD摄像头； 凹槽的两侧凸缘上嵌有第五限位机构和第六限位机构；支架的一端与第一编码器同轴联接，支架另一端垂直固定在底座上；下端两自由度运动平台包括第三伺服电机、第三编码器、主动滑轮、传动皮带、底座、滑道、小车、第四编码器、倒立摆、凸形合作目标、第六限位机构、被动滑轮；底座的平台表面的两端分别固定了被动滑轮和主动滑轮；传动皮带附着在被动滑轮和主动滑轮的滑轮上，形成皮带滑轮机构；；传动皮带的两端分别固定在小车的两端；主动滑轮与第三编码器和第三伺服电机同轴联接；滑道一端固定在支架上，滑道平行于底座，且不与传动皮带产生干涉；第四编码器固定在小车顶面，倒立摆一端与小车顶面的可自由转动的转轴联接，且与第四编码器同轴联接；倒立摆另一端与凸形合作目标联接。