System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台制造技术_技高网

一种基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台制造技术

技术编号:44192249 阅读:0 留言:0更新日期:2025-02-06 18:31
本发明专利技术公开了一种基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,包括由若干个平台机构单元拼接而成的可展开平台及驱动所述平台机构单元展开或收拢的驱动装置,所述平台机构单元由若干个平面连杆机构续接而成。本发明专利技术机构刚度高,使得该可展开机构具有良好的负载能力,可扩展性强,能被用于构建立体化空间服务的大型多功能在轨服务站。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大尺度可展开平台,具体涉及一种基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台


技术介绍

1、构建一种集多功能于一体的大型在轨服务站,旨在提供立体化的空间服务,对于执行诸如在轨升级、模块故障替换、物资补给及组件装配等维护作业具有至关重要的作用。然而,此类服务站的稳定运行,离不开大尺度可展开航天平台的支撑与稳固作用。该平台由多个模块化的可展开单元通过组网技术相互连接构成,这些单元需具备高刚度、大负载、轻质量、高折展比、高精度等方面性能。空间大型可展开机构是空间各类空间飞行器的核心组件,如空间大型可展开平台、空间大型星载可展开天线和可展开太阳翼等。然而,航天器的运输通常受到运载火箭或航天飞机运载能力的限制,难以直接将具有固定姿态的飞行器送入太空。因此,航天器在发射前需将其进行收拢,以一个紧凑的收拢状态发射进入太空环境,之后再通过驱动装置展开。随着空间飞行器数量的不断增多,导致对空间服务站的需求日益增强。因此,设计具有较大折展比的空间可展开平台变得尤为重要。

2、授权公告号为cn202211263082.x的中国专利技术专利,公开了一种空间可展开单元以及大尺度可展开平台。空间可展开单元为对称的多闭环机构,包括第一平台、第二平台、连接在第一平台和第二平台的多个平面4r支链;平面4r支链具有第一连杆、第二连杆和第三连杆,第一连杆的一端通过第一铰接点连接在第一平台上,第一连杆的另一端通过第二铰接点与第二连杆相连接,第三连杆的一端通过第三铰接点与第二连杆相铰接,第三连杆的另一端通过第四铰接点连接在第二平台上;其中,第一铰接点、第二铰接点、第三铰接点和第四铰接点处所形成转动副的转动轴线互相平行;相邻平面4r支链中的第二连杆通过两个对称分布的平面3r支链连接。本专利技术以转动轴线平行的转动副构成的平面支链为基本胞元,实现可折展性和单自由度。

3、当前的多种大尺度可展开平台虽然能够满足展开时的尺寸要求,但其收拢状态仍然较大,且结构复杂。因此,为了避免现有技术中存在的缺点,有必要对现有技术做出改进。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中的缺点与不足,提供一种刚度性能好、可扩展性强的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台。

2、本专利技术是通过以下的技术方案实现的:

3、一种基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,包括由若干个平台机构单元拼接而成的可展开平台及驱动所述平台机构单元展开或收拢的驱动装置,所述平台机构单元由若干个平面连杆机构续接而成。

4、进一步,所述平面连杆机构包括第一支撑杆、第二支撑杆、设于所述第一支撑杆或所述第二支撑杆上的连接座组件及通过连接座组件铰接于所述第一支撑杆和所述第二支撑杆之间的连杆组件,所述连杆组件具有水平完全展开状态或向上收拢状态,所述第一支撑杆或所述第二支撑杆构成相邻两平面连杆机构的共用续接组件,所述平面连杆机构构成相邻两平台机构单元的共用拼接组件。

5、进一步,所述连杆组件包括第一上部连接杆、第二上部连接杆、第三上部连接杆、第四上部连接杆、第一中部连接杆、第二中部连接杆、第一下部连接杆及第二下部连接杆,所述连接座组件包括安装于所述第一支撑杆上部的第一上部连接座、安装于所述第一支撑杆中部的第一中部连接座、安装于所述第一支撑杆下部的第一下部连接座、安装于所述第二支撑杆上部的第二上部连接座、安装于所述第二支撑杆中部的第二中部连接座及安装于所述第二支撑杆下部的第二下部连接座,所述第一上部连接杆的始端与所述第一上部连接座铰接,所述第二上部连接杆的始端与所述第二上部连接座铰接,所述第一中部连接杆的始端与所述第一中部连接座铰接,所述第二中部连接杆的始端与所述第二中部连接座铰接,所述第一下部连接杆的始端与所述第一下部连接座铰接,所述第二下部连接杆的始端与所述第二下部连接座铰接,所述第三上部连接杆的始端分别与所述第一中部连接杆的末端和所述第二下部连接杆的末端铰接的,所述第四上部连接杆的始端分别与所述第二中部连接杆的末端和所述第一下部连接杆的末端铰接,所述第一上部连接杆的末端、所述第二上部连接杆的末端、所述第三上部连接杆的末端及所述第四上部连接杆的末端相铰接。

6、进一步,所述第一上部连接座、所述第一中部连接座、所述第一下部连接座、所述第二上部连接座、所述第二中部连接座及所述第二下部连接座分别设有两个、三个或四个铰接头,所述铰接头分别与相邻的连杆组件相铰接。

7、进一步,所述相邻两铰接头之间的角度为90度。

8、进一步,所述第一下部连接杆的杆体开设有长形开槽,所述第二下部连接杆穿过所述长形开槽并滑动运行于所述长形开槽内。

9、进一步,所述驱动装置包括驱动杆、推动座、推动杆及驱动所述驱动杆运动的驱动器,所述推动座套设于所述驱动杆外,所述推动杆的始端与所述推动座铰接,所述推动杆的末端与所述平面连杆机构铰接。

10、进一步,所述推动杆的末端设有连接头,所述连接头分别与所述第一上部连接杆的末端、所述第二上部连接杆的末端、所述第三上部连接杆的末端及所述第四上部连接杆的末端相铰接。

11、进一步,所述驱动装置包括至少两个推动杆。

12、进一步,所述平台机构单元由四个平面连杆机构续接而成。

13、本专利技术通过耦合多个平面连杆机构,在完全展开时生成多个奇异位置,从而实现对可展开平台机构单元的约束变胞,进而形成自锁状态。该自锁机制能够使可展开平台机构单元充分发挥其稳定性,并增强了机构的刚度,使得该可展开机构具有良好的负载能力,能被用于构建立体化空间服务的大型多功能在轨服务站。

14、本专利技术采用单自由度驱动方式,把可展开平台机构单元与驱动装置进行耦合组成单个模块,模块数量可根据南大要增加或减少,可拓展性高,而耦合后的平台机构单元在单自由度条件下即可实现平稳展开,驱动简单。

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【技术保护点】

1.一种基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:包括由若干个平台机构单元拼接而成的可展开平台及驱动所述平台机构单元展开或收拢的驱动装置,所述平台机构单元由若干个平面连杆机构续接而成。

2.根据权利要求1所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述平面连杆机构包括第一支撑杆、第二支撑杆、设于所述第一支撑杆或所述第二支撑杆上的连接座组件及通过连接座组件铰接于所述第一支撑杆和所述第二支撑杆之间的连杆组件,所述连杆组件具有水平完全展开状态或向上收拢状态,所述第一支撑杆或所述第二支撑杆构成相邻两平面连杆机构的共用续接组件,所述平面连杆机构构成相邻两平台机构单元的共用拼接组件。

3.根据权利要求2所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述连杆组件包括第一上部连接杆、第二上部连接杆、第三上部连接杆、第四上部连接杆、第一中部连接杆、第二中部连接杆、第一下部连接杆及第二下部连接杆,所述连接座组件包括安装于所述第一支撑杆上部的第一上部连接座、安装于所述第一支撑杆中部的第一中部连接座、安装于所述第一支撑杆下部的第一下部连接座、安装于所述第二支撑杆上部的第二上部连接座、安装于所述第二支撑杆中部的第二中部连接座及安装于所述第二支撑杆下部的第二下部连接座,所述第一上部连接杆的始端与所述第一上部连接座铰接,所述第二上部连接杆的始端与所述第二上部连接座铰接,所述第一中部连接杆的始端与所述第一中部连接座铰接,所述第二中部连接杆的始端与所述第二中部连接座铰接,所述第一下部连接杆的始端与所述第一下部连接座铰接,所述第二下部连接杆的始端与所述第二下部连接座铰接,所述第三上部连接杆的始端分别与所述第一中部连接杆的末端和所述第二下部连接杆的末端铰接的,所述第四上部连接杆的始端分别与所述第二中部连接杆的末端和所述第一下部连接杆的末端铰接,所述第一上部连接杆的末端、所述第二上部连接杆的末端、所述第三上部连接杆的末端及所述第四上部连接杆的末端相铰接。

4.根据权利要求3所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述第一上部连接座、所述第一中部连接座、所述第一下部连接座、所述第二上部连接座、所述第二中部连接座及所述第二下部连接座分别设有两个、三个或四个铰接头,所述铰接头分别与相邻的连杆组件相铰接。

5.根据权利要求4所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述相邻两铰接头之间的角度为90度。

6.根据权利要求3所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述第一下部连接杆的杆体开设有长形开槽,所述第二下部连接杆穿过所述长形开槽并滑动运行于所述长形开槽内。

7.根据权利要求3所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述驱动装置包括驱动杆、推动座、推动杆及驱动所述驱动杆运动的驱动器,所述推动座套设于所述驱动杆外,所述推动杆的始端与所述推动座铰接,所述推动杆的末端与所述平面连杆机构铰接。

8.根据权利要求7所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述推动杆的末端设有连接头,所述连接头分别与所述第一上部连接杆的末端、所述第二上部连接杆的末端、所述第三上部连接杆的末端及所述第四上部连接杆的末端相铰接。

9.根据权利要求7所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述驱动装置包括至少两个推动杆。

10.根据权利要求1所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述平台机构单元由四个平面连杆机构续接而成。

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【技术特征摘要】

1.一种基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:包括由若干个平台机构单元拼接而成的可展开平台及驱动所述平台机构单元展开或收拢的驱动装置,所述平台机构单元由若干个平面连杆机构续接而成。

2.根据权利要求1所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述平面连杆机构包括第一支撑杆、第二支撑杆、设于所述第一支撑杆或所述第二支撑杆上的连接座组件及通过连接座组件铰接于所述第一支撑杆和所述第二支撑杆之间的连杆组件,所述连杆组件具有水平完全展开状态或向上收拢状态,所述第一支撑杆或所述第二支撑杆构成相邻两平面连杆机构的共用续接组件,所述平面连杆机构构成相邻两平台机构单元的共用拼接组件。

3.根据权利要求2所述的基于变胞自锁的模块化空间大尺度可展开平台,其特征在于:所述连杆组件包括第一上部连接杆、第二上部连接杆、第三上部连接杆、第四上部连接杆、第一中部连接杆、第二中部连接杆、第一下部连接杆及第二下部连接杆,所述连接座组件包括安装于所述第一支撑杆上部的第一上部连接座、安装于所述第一支撑杆中部的第一中部连接座、安装于所述第一支撑杆下部的第一下部连接座、安装于所述第二支撑杆上部的第二上部连接座、安装于所述第二支撑杆中部的第二中部连接座及安装于所述第二支撑杆下部的第二下部连接座,所述第一上部连接杆的始端与所述第一上部连接座铰接,所述第二上部连接杆的始端与所述第二上部连接座铰接,所述第一中部连接杆的始端与所述第一中部连接座铰接,所述第二中部连接杆的始端与所述第二中部连接座铰接,所述第一下部连接杆的始端与所述第一下部连接座铰接,所述第二下部连接杆的始端与所述第二下部连接座铰接,所述第三上部连接杆的始端分别与所述第一中部连接杆的末端和所述第二下部连接杆的末端铰接的,所述第四上部连接杆的始端分别与...

【专利技术属性】
技术研发人员:高长青周文雪甘阳洲李健晖黄源丰钟桂生郭嘉楠夏雷雷
申请(专利权)人:深圳市洪昕德立科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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