[发明专利]一种基于无线传输的三自由度空间模拟器

权利要求书

1.一种基于无线传输的三自由度空间模拟器，其特征是在于，所述三自由度空间模拟器包括基座（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；

旋转轴通信控制模块（8）的力矩速率控制信号输出端与反作用飞轮的力矩速率控制信号输入端连接；

所述三自由度空间模拟器通过无线模块与上位机进行通讯；

所述X轴通信控制模块（5）包括X轴控制器和第一无线模块；

所述Y轴通信控制模块（17）包括Y轴控制器和第二无线模块；

所述旋转轴通信控制模块（8）包括旋转轴控制器和第三无线模块；

所述X轴控制器通过第一无线模块向上位机发送X轴位置数据；

所述Y轴控制器通过第二无线模块向上位机发送Y轴位置数据；

上位机通过第二无线模块向Y轴控制器发送喷嘴喷气控制指令；

所述旋转轴控制器通过第三无线模块向上位机发送反作用飞轮的力矩速率数据；

上位机通过第三无线模块向旋转轴控制器发送反作用飞轮的力矩速率控制指令和喷嘴喷气指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的三自由度空间模拟器，其特征在于，所述气浮导轨（3）的底部设有2×6个直径为0.15mm气浮孔，气浮套（14）的底板上设有4×6个直径为0.15mm气浮孔。

3.根据权利要求1所述的一种基于无线传输的三自由度空间模拟器，其特征在于，所述喷嘴（13）为拉瓦尔喷嘴。