[发明专利]一种含谐波传动的空间机械臂模拟装置

权利要求书

1.一种含谐波传动空间机械臂模拟装置，主要由四部分组成，分别是机械臂回转运动机构、微重力模拟与测试机构、臂杆刚化调节机构、运动精度测试机构，其特征在于，

所述臂杆刚化调节机构设置于机械臂回转运动机构的臂杆中，微重力模拟与测试机构设置于机械臂回转运动机构上方，并与机械臂回转运动机构的臂杆连接，运动精度测试机构设置于机械臂回转运动机构的二级臂杆的前端；

所述机械臂回转运动机构由基座、连接件、关节、臂杆组成；其中，所述基座由T型槽、T型滑块、支架、底座杆四部分组成，T型滑块嵌在T型槽中，通过螺栓螺母把支架和T型滑块连接，底座杆固定安装在支架上；连接件有四件，关节和臂杆各有两件：第一连接件连接底座杆与一级关节，具有90度安装可调功能；第二连接件连接一级关节与一级臂杆；第三连接件连接一级臂杆与二级关节；第四连接件连接二级关节与二级臂杆；关节由关节壳体和关节驱动机构组成；

所述臂杆刚化调节机构由拉力传感器、吊环螺母、钢丝、预紧调节装置组成；第一拉力传感器一端与第二连接件连接，另一端与第一吊环螺母连接；在第二吊环螺母上连接螺栓，再将两个吊环螺母连接在第一钢丝的两端；将第二吊环螺母的螺栓穿过预紧螺母挡环，预紧螺母挡环卡在第三连接件中，用螺母将第二吊环螺母固定以拉紧钢丝，以调节一级臂杆的刚度；

预紧调节装置安装在二级臂杆的末端，第二拉力传感器一端与第四连接件连接，另一端与第三吊环螺母连接；在第四吊环螺母上连接螺栓，再将两个吊环螺母连接在第二钢丝的两端；将第四吊环螺母的螺栓穿过预紧调节装置并用蝶形螺母固定，以调节二级臂杆的刚度；

所述微重力模拟与测试机构由铝型材支架、悬吊绳索、滑块、滑轨、拉力传感器组成；

所述运动精度测试机构由PSD位置传感器和激光发射器组成，PSD位置传感器固定于二级臂杆的前端，激光发射器固定在二级臂杆的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种含谐波传动空间机械臂模拟装置，其特征在于：所述基座采用铸铁的T型槽和不锈钢支架，底座杆与第一连接件连接处设置4个弧形的孔，具有90°安装可调功能。

3.根据权利要求1所述的一种含谐波传动空间机械臂模拟装置，其特征在于：所述关节驱动机构，采用伺服电机驱动与谐波减速器传动的形式，由伺服电动机、联轴器、谐波减速器组成；其中，伺服电动机的额定输出为50W，额定输出转速为3000r/min；谐波减速器为XB1-25号单级谐波减速器，传动比为63：1。

4.根据权利要求1所述的一种含谐波传动空间机械臂模拟装置，其特征在于：所述微重力模拟与测试机构包含：铝型材支架、悬吊绳索、滑块、滑轨、第三拉力传感器；滑轨固定在铝型材支架上，并在滑轨上安装滑块，悬吊绳索的一端与滑块连接，另一端与臂杆连接，并在悬吊绳索上安装第三拉力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种含谐波传动空间机械臂模拟装置，其特征在于：所述臂杆刚化调节机构采用可更换臂杆套筒，安装在机械臂回转运动机构的臂杆中。