航天器用水平调节吊具的吊点自动调节方法技术

本发明专利技术公开了一种航天器用水平调节吊具的吊点自动调节方法，该方法主要以拉力传感器及倾角传感器测量值，以及吊具本身的固有参数作为输入，通过不同的公式计算出XY工作台分别在X、Y两个方向上的位移量，然后反复迭代，直到传感器测量值满足水平度的起吊要求。与现有技术相比，本发明专利技术的精确调节方法攻克了吊具吊点在二维平面内快速自动水平调节的难题，技术指标先进，实现了调节过程的数字化和自动化，提高了吊装精度和吊装效率，降低了操作人员的劳动强度，只需三次调节，水平度即可达到5mm/m范围，应用价值显著。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器的吊装
，具体涉及一种能使基于吊点调节的吊具实现 航天器的水平调节吊具的吊点自动调节方法。
技术介绍
航天器对接在航天器总装过程中，航天器精密对接与分解装配均采用吊装的方式 完成，在对接与分解的过程中需要保持对接面水平。由于航天器的实际质心位置与理论质心位置存在一定的差异，造成吊装倾斜，引 起航天器对接面的点接触，损伤对接面，损坏定位销(或导向销)；同时，由于实际质心位置 与理论质心位置的偏差，吊装过程中产生旋转及摆动，容易产生碰撞，损伤航天器或操作人 员。目前，航天器吊装及对接过程均使用手工操作为主的方法。其方法是在吊具的四 根吊带上串联花篮螺丝，对航天器进行试吊，根据操作人员的经验反复调节各花篮螺丝的 长度，达到调节航天器水平度的目的。由于采用目视指挥，人工多次调节，过多依赖操作人 员个体技能水平和经验，基本属于临机处置的模式指挥吊车进行手工对接或分解，效率低， 对接精度难以保证。因此，鉴于现有的吊装方法存在上述不足，对新型、高效的吊具的需求 十分迫切。目前，我国航天领域已出现基于吊点调节的具有二维水平调节功能的吊具(参见 题目为“一种航天器水平调节吊具”的中国专利201110428722. 3)。该吊具在吊梁的上端 设有一个XY工作台，吊环位于在XY工作台的上端中心。通过位于吊具上的二维倾角传感 器及吊梁的下端吊带上的拉力传感器，作为输入，通过XY工作台调节吊具与天车相连的吊 点位置作为输出，实现二维水平调节。该吊具具有配套的吊装流程(参见题目为“一种航天 器水平调节吊具的调节方法”的中国专利201110428713. 4)。该方法通过点动天车，通过吊 梁上的两维倾角传感器的测量值，判断航天器的偏心程度，将航天器落回到支撑工装上，调 节吊具吊点的位置，再次点动天车起吊，反复重复以上过程，直到航天器满足水平度要求。 此方法中，并没有公开对吊具吊点进行精确调节的方法，为了达到吊具吊点的精确调节，需 要依靠人工经验进行判断并反复试调。由于各个航天器的偏心状态各不相同，人工试调的 效率及调节精度势必受之影响，此外，航天器不完全起吊时，支架对航天器有一定的支持作 用，使得航天器难于完全展现其倾斜状态，对人工判断产生严重的干扰。因此，急需一种对 不同航天器具有一定适应能力，并能排除支架车干扰的吊点位置的快速自动调节方法，以 满足航天器水平调节的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于基于吊点调节的航天器用水平调节吊具的吊点 高精度快速调节方法，旨在通过传感器定量自动得出吊具吊点调节量，实现航天器的快速 自动二维水平调节，用自动化的调节方法取代现有人工调节导致的吊装效率低下、对接质量难于保证的不足等问题，同时解决吊具对不同航天器不同质量特性的测量和适应的问题，并解决航天器不完全起吊时，支架车对航天器支持限制干扰的问题。本专利技术为航天器通用水平调节吊具提供了技术保障，攻克了吊具吊点自动快速调节的关键技术难点。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案本专利技术是一种，包括以下步骤1.获得吊具机械结构的固有参数，它们可由吊具设计查得或产品质量特性测试得来， 其中Gdx—沿X方向的运动部件重量；Gdy—沿y方向的运动部件重量；Gdl—吊具上固定部件重量；Hdx—沿X方向的运动部件重心至吊具上吊点的高度；Hdy—沿J方向的运动部件重心 至吊具上吊点的高度；Hdl—吊具上固定部件重心致吊具上吊点的高度；2.由传感器测定每次天车点动后，吊具稳定时吊具倾角及各吊索的拉力Θ i (k)—第k次调节前，倾角传感器测得的吊具绕X方向转动的角度；Θ 2(k)—第k次调节前，倾角传感器测得的吊具绕y方向转动的角度AGO—第k次调节前，拉力传感器I 测得的拉力；F2(k)—第k次调节前，拉力传感器2测得的拉力；F3(k)—第k次调节前，拉力传感器3测得的拉力；F4(k)—第k次调节前，拉力传感器4测得的拉力；其中k代表调节次数；3.判断倾角ejk)、e2(k)是否均达到水平要求，若ejk)、e2(k)是均达到水平要求，转吊点调节结束，航天器处于水平状态，吊具起吊；若ejk)、e2(k)其中有一个角未达到水平要求，则转到步骤4;4.由公式I求出中间量Fh(k),公式I如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
航天器用水平调节吊具的吊点自动调节方法，包括以下步骤：1）获得吊具机械结构的固有参数，它们可由吊具结构设计查得或产品质量特性测试得来，其中：Gdx—沿x方向的运动部件的重力；Gdy—沿y方向的运动部件的重力；Gdl—吊具上固定部件的重力；Hdx—沿x方向的运动部件重心至吊具上吊点的高度；Hdy—沿y方向的运动部件重心至吊具上吊点的高度；Hdl—吊具上固定部件重心致吊具上吊点的高度；2）由传感器测定每次天车点动后，吊具稳定时吊具倾角及各吊索的拉力：θ1(k)—第k次调节前，倾角传感器测得的吊具绕x方向转动的角度；θ2(k)—第k次调节前，倾角传感器测得的吊具绕y方向转动的角度；F1(k)—第k次调节前，拉力传感器1测得的拉力；F2(k)—第k次调节前，拉力传感器2测得的拉力；F3(k)—第k次调节前，拉力传感器3测得的拉力；F4(k)—第k次调节前，拉力传感器4测得的拉力；其中：k代表调节次数；3）判断倾角θ1(k)、θ2(k)是否均达到水平要求，若θ1(k)、θ2(k)是均达到水平要求，转吊点调节结束，航天器处于水平状态，吊具起吊；若θ1(k)、θ2(k)其中有一个角未达到水平要求，则转到步骤4；4）由公式1求出中间量Fh(k),公式1如下:????????????????????????????????????????????????;5)根据倾角θ1(k)、θ2(k)所在的范围利用公式2中求出中间量Hhg(k)，Hhg(k)—为吊具第k次调节时，航天器重心至航天器吊点的高度的估计值，且初始值Hhg(1)设为航天器高度的一半，公式2如下：(1）当k=1时，Hhg(k)=Hhg(1)(2）当k≥2时（i）当，且时，Hhg(k)=Hhg(k?1)，其中n为可设置的参数，在0.5~1范围内取一个数;（ii）当，且时，,其中：;（iii）当，且时，,其中：;6)由公式3求出吊具吊点的调节量Δrx(k)，Δry(k),公式3如下:其中:Δrx(k)—吊具第k次调节时，吊点沿x轴的调节量；Δry(k)—吊具第k次调节时，吊点沿y轴的调节量；7)重复步骤2?3,进行k+1次测定和调节判断，直到调节满足航天器可起吊的水平要求。943554dest_path_image001.jpg,826059dest_path_image002.jpg,240860dest_path_image003.jpg,183408dest_path_image004.jpg,434392dest_path_image005.jpg,855009dest_path_image006.jpg,389895dest_path_image007.jpg,237766dest_path_image008.jpg,976046dest_path_image009.jpg,200354dest_path_image010.jpg,589747dest_path_image007.jpg,874097dest_path_image011.jpg...

【技术特征摘要】
1.航天器用水平调节吊具的吊点自动调节方法，包括以下步骤 .1)获得吊具机械结构的固有参数，它们可由吊具结构设计查得或产品质量特性测试得来，其中 Gdx—沿X方向的运动部件的重力；Gdy—沿y方向的运动部件的重力；Gdl—吊具上固定部件的重力；Hdx—沿X方向的运动部件重心至吊具上吊点的高度；Hdy—沿y方向的运动部件重心至吊具上吊点的高度；Hdl—吊具上固定部件重心致吊具上吊点的高度； .2)由传感器测定每次天车点动后，吊具稳定时吊具倾角及各吊索的拉力 .0 : (k)一第k次调节前，倾角传感器测得的吊具绕X方向转动的角度；e 2(k)—第k次调节前，倾角传感器测得的吊具绕y方向转动的角度AGO—第k次调节前，拉力传感器I测得的拉力；F2(k)—第k次调节前，拉力传感器2测得的拉力；F3(k)—第k次调节前，拉力传感器3测得的拉力；F4(k)—第k次调节前，拉力传感器4测得的拉力；其中k代表调节次数； .3)判断倾角ejk)、e2(k...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐赖颖，傅浩，孙刚，崔俊峰，陈金明，李晓欢，祝亚宏，刘广通，肖正懿，孙继鹏，
申请(专利权)人：北京卫星环境工程研究所，
类型：发明
国别省市：