[发明专利]一种多目标六自由度微重力地面模拟系统及使用方法

权利要求书

1.一种多目标六自由度微重力地面模拟系统，其特征在于，所述多目标六自由度微重力地面模拟系统包括高刚度龙门架(1)、离散式导向系统(2)、六自由度仿真平台(3)、运动测量系统(4)，

所述高刚度龙门架(1)固定在地面上，所述离散式导向系统(2)安装在所述高刚度龙门架(1)的下表面上，所述六自由度仿真平台(3)与所述离散式导向系统(2)滑动连接，且悬吊于所述离散式导向系统(2)的下方，所述运动测量系统(4)安装在所述高刚度龙门架(1)的四周，

所述离散式导向系统(2)包括若干支撑块，所述若干支撑块固定安装在所述高刚度龙门架(1)的下表面上，形成供所述六自由度仿真平台(3)运动的轨道，

所述六自由度仿真平台(3)包括二维主动运动系统(5)、竖直升降系统(6)、二维被动跟踪系统(7)、恒力保持系统(8)、三自由度转动系统(9)和载荷(10)，

所述二维主动运动系统(5)与离散式导向系统(2)滑动相连，所述二维被动跟踪系统(7)通过连接杆连接在所述二维主动运动系统(5)下方，所述竖直升降系统(6)安装在所述二维被动跟踪系统(7)上，所述竖直升降系统(6)下方依次悬吊所述恒力保持系统(8)、三自由度转动系统(9)和载荷(10)；

所述二维被动跟踪系统(7)包括横向导向杆(7-1)、横向气浮轴承(7-2)、连接套(7-3)、纵向导向杆(7-4)、纵向气浮轴承(7-5)、连接块(7-6)和承重板(7-7)，所述纵向导向杆(7-4)通过所述连接套(7-3)连接所述横向气浮轴承(7-2)，所述横向气浮轴承(7-2)套接在所述横向导向杆(7-1)上，所述横向导向杆(7-1)的两端连接连接杆，所述纵向气浮轴承(7-5)套接在所述纵向导向杆(7-4)上，所述承重板(7-7)通过所述连接块(7-6)固定安装于所述纵向气浮轴承(7-5)上，

所述三自由度转动系统(9)包括连接杆(9-1)、配重块(9-2)、气浮球轴承(9-3)、供气气瓶(9-4)、载荷(10)和载荷壳体(11)；

所述连接杆(9-1)上套装有一弹簧，所述弹簧上抵力敏感器的下端，下抵半封闭空间的底面，所述连接杆(9-1)的上端在半封闭空间内与力敏感器的下端连接，下端穿过载荷壳体(11)的上壳体与气浮球轴承(9-3)的球转动连接形成固定端，所述气浮球轴承(9-3)的球窝与载荷壳体(11)连接形成移动端，所述配重块(9-2)、载荷(10)和供气气瓶(9-4)设置在载荷壳体(11)内，其中，

所述供气气瓶(9-4)，用于为所述气浮球轴承(9-3)提供气体；

所述配重块(9-2)，用于将模拟系统的质心配置在所述气浮球轴承(9-3)的球心处，消除重力矩影响；

所述气浮球轴承(9-3)倒置使用，用于实现气浮球轴承偏航方向的连续转动，俯仰和滚转方向不小于60度运动。

2.根据权利要求1所述的一种多目标六自由度微重力地面模拟系统，其特征在于，

所述高刚度龙门架(1)，用于为整个多目标六自由度微重力地面模拟系统提供基础运动平台；

所述离散式导向系统(2)，用于为所述六自由度仿真平台(3)提供运动支持和导向；

所述六自由度仿真平台(3)，用于作为整个多目标六自由度微重力地面模拟系统的运动单元；

所述运动测量系统(4)，用于测量所述六自由度仿真平台(3)中载荷(10)的六自由度位姿。

3.根据权利要求2所述的一种多目标六自由度微重力地面模拟系统，其特征在于，每个支撑块包括连接块(2-1)、滑轮(2-2)、导向槽(2-3)和承重板(2-4)，所述连接块(2-1)固定连接在高刚度龙门架(1)的下表面上，所述连接块(2-1)的下表面固定连接于所述承重板(2-4)的上表面上，所述滑轮(2-2)设有两层，由内至外设置在所述连接块(2-1)的周围，两层滑轮(2-2)间形成所述导向槽(2-3)。

4.根据权利要求3所述的一种多目标六自由度微重力地面模拟系统，其特征在于，所述连接块(2-1)为永磁体，所述高刚度龙门架(1)为能被永磁体吸引的材料制成。