[实用新型]一种姿态控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种姿态控制装置。

背景技术

在姿态控制技术领域，目前国内外对姿态控制装置的驱动方式多采用火药驱动、电磁驱动或电机驱动等方式，火药驱动存在不可重复使用、不具备测试性、价格昂贵等缺陷；电磁驱动长时间振动后存在工作电压偏大和运动件之间相互粘连问题；电机驱动存在体积大、结构复杂等缺陷；为解决姿态控制技术领域驱动方式中存在的问题，一些智能材料，如介电弹性体等被研究用来实现姿态控制驱动。瑞士联邦材料测试和研究实验室的Silvain Michel应用介电弹性体制作了飞艇的左右尾舵和升降舵，研究实现了飞艇的飞行控制，该飞艇能实现30°的偏转、产生力矩2.76N·cm，但是该技术存在驱动电压需要高达几千伏、驱动力小等缺点。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型的目的在于提供一种姿态控制装置，该姿态控制装置具有驱动电压低、驱动力大、结构简单、可反复使用、可靠性高、可长时间工作、成本低、便于安装等优点。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种姿态控制装置，包括支撑架，所述支撑架包括两个以上的弹簧座，弹簧座上下布置，相邻两个弹簧座之间设置有万向联轴器及两根以上竖直的弹簧，弹簧的材料为双程记忆合金，弹簧的上下两端分别固定连接在与其相邻的上下两个弹簧座上，相邻两个弹簧座之间通过万向联轴器连接在一起，每个万向联轴器的上端和下端分别固定连接在其上方和下方的弹簧座上。

优选地，每根弹簧均通过隔热套与弹簧座相连，隔热套固定连接在弹簧座上，每根弹簧的端部均固定连接在隔热套上。

优选地，每根弹簧均螺纹连接在隔热套的内壁上。

优选地，所述隔热套的内腔设置有隔断台，隔断台将隔热套的内腔分隔成上腔和下腔。

优选地，所述隔热套为微晶玻璃陶瓷。

优选地，所述弹簧座整体呈圆盘状。

优选地，弹簧由CuZnAl双程记忆合金材料制成，其表面镀锡。

优选地，相邻两个弹簧座之间设置的弹簧的数量为2～6个。

优选地，所述弹簧为加热时伸长的双程记忆合金弹簧，相邻两个弹簧座之间的每根弹簧的预拉伸量为10％～30％。

优选地，所述弹簧为加热时缩短的双程记忆合金弹簧，相邻两个弹簧座之间的每根弹簧的预压缩量为10％～30％。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本实用新型采用双程记忆合金材料的弹簧作为姿态控制执行件，初始状态，姿态控制装置两侧的弹簧抗力相同，故姿态控制装置处于平衡状态，当给一侧的弹簧通电加热时，在热激励下弹簧发生相变，另一侧的预拉伸或预压缩的弹簧具有回复到原长的趋势，姿态控制装置两侧的弹簧抗力失衡，故姿态控制装置向一侧运动。当通电加热的激励撤去后，弹簧又能恢复到原来两侧的弹簧抗力相同的状态，姿态控制装置重新回到原来平衡状态。本实用新型不仅具有驱动力大、结构简单、可反复使用、可靠性高、可长时间工作、成本低、噪声低、便于安装等优点，而且具有类生物姿态控制的优异性能和简洁紧凑的结构，双程记忆合金弹簧的柔性好，保证姿态控制装置的抗冲击性。

另外，如果弹簧座的数量为三个以上，则姿态控制装置的姿态控制范围可以由多个弹簧座的姿态控制范围累加而成，弹簧座越多，姿态控制装置姿态控制范围就越大，姿态控制装置的柔性就越大，其姿态控制灵活性就越高，本姿态控制装置具有类生物的优异性能和简洁紧凑的结构，实现了仿生驱动和柔性驱动。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型平衡状态下的示意图；

图3为本实用新型姿态控制后的示意图；

图4为本实用新型中隔热套的剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。