[发明专利]一种指向和隔振一体化多维并联平台及系统

说明书

本申请提供一种指向和隔振一体化多维并联平台及系统，并联平台包括上平台、下平台、六根驱动支腿和加速度传感器，加速度传感器设置在驱动支腿的上方，用于测量驱动支腿的运动加速度，并将运动加速度反馈至控制系统，以使控制系统控制驱动支腿运动，实现振动隔离。驱动支腿包括位移传感器，用于测量驱动支腿的轴向位移，并将轴向位移反馈至控制系统，以使控制系统控制上平台的位姿，实现精确指向；即所述指向和隔振一体化多维并联平台集成了指向功能和隔振功能于一体，使得指向和隔振一体化多维并联平台代替现有技术中的独立工作的隔振系统和精密指向系统，从而大大节省空间设备的体积和重量。

技术领域

本发明涉及航天器技术领域，尤其涉及一种指向和隔振一体化多维并联平台及系统。

背景技术

随着航空航天技术的发展，仪器和设备的精度不断提高，航天器在生命周期内可能会收到各种干扰或者非引力作用，仪器处于微重力的条件下，微小振动都会对仪器设备造成严重影响。例如，空间平台通常搭载对环境稳定性要求较高的大型光学望远镜，当振动较大时，会导致光学望远镜无法正常工作，影响其工作性能；另外，空间平台上还搭载一些对定向精度要求极高的空间设备，例如光学遥感器的次镜，需要调整次镜的位姿，同时还要保证一定的定位精度，以保证成像质量。

为了保证上述的空间设备能够正常工作，空间平台上需要搭载隔振系统和精密指向系统，但目前在空间遥感器以及其他工程应用中，隔振系统和精密指向系统都是独立工作的，占据较大的空间平台空间，造成了空间设备的体积和重量较大，对空间望远镜的发展造成较大阻碍。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种指向和隔振一体化多维并联平台及系统，以解决现有技术中隔振系统和精密指向系统独立工作，占据较大的空间平台空间，造成空间设备的体积和重量均较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种指向和隔振一体化多维并联平台，包括：

上平台、下平台、六根驱动支腿；

所述六根驱动支腿中相邻两个驱动支腿相互垂直，所述六根驱动支腿按照Stewart平台形式安装；六根所述驱动支腿的结构相同，均包括：壳体；位于所述壳体内部的音圈电机，所述音圈电机为所述驱动支腿的动力源；位移传感器，用于测量所述驱动支腿的轴向位移，并将所述轴向位移反馈至控制系统，以使所述控制系统控制所述上平台的位姿，实现精确指向；

设置在所述上平台朝向所述下平台的表面上的六个加速度传感器，所述加速度传感器设置在所述驱动支腿的上方，且与所述驱动支腿一一对应设置，所述加速度传感器用于测量所述驱动支腿的运动加速度，并将所述运动加速度反馈至所述控制系统，以使所述控制系统控制所述音圈电机运动，实现振动隔离。

优选地，每个所述驱动支腿与所述上平台通过两个柔性铰链连接，且所述两个柔性铰链通过连接杆连接。

优选地，所述柔性铰链为圆柱体结构，且沿垂直于所述圆柱体的轴线的两个相对的方向上，在所述圆柱体上具有相互反向的活动间隙。

优选地，每个所述驱动支腿的壳体与所述下平台固定连接。

优选地，所述位移传感器为光栅尺。

优选地，所述光栅尺包括光栅尺板和光栅尺本体，所述光栅尺设置在所述驱动支腿的壳体上，所述光栅尺板设置在所述驱动支腿的壳体内的腔体内。

优选地，还包括限位装置，所述限位装置包括限位动板和限位定板，所述限位动板与所述上平台固定连接，所述限位定板与所述下平台固定连接。

优选地，所述限位装置内部为腔体结构，所述指向和隔振一体化多维并联平台还包括气浮装置，所述气浮装置设置在所述限位装置的腔体结构内。