[发明专利]一种微低重力环境模拟方法及装置

权利要求书

1.一种微低重力环境模拟方法，其特征在于，采用微低重力环境模拟装置实现，所述微低重力环境模拟装置包括近零刚度支承组件和运动跟随组件，近零刚度支承组件和运动跟随组件相互独立，并且近零刚度支承组件和运动跟随组件上下连接形成串联结构，近零刚度支承组件包括顶板(1)、底板(2)、设置在顶板和底板之间的被动支承单元和直线式作动器(5)，被动支承单元和直线式作动器(5)相并联，运动跟随组件与底板(2)相连，

微低重力环境模拟方法包括下述步骤：

S1：锁定运动跟随组件，在地表重力环境中将待模拟的负载设备放置于顶板上方，调整直线式作动器的发力大小为待模拟负载设备在目标微低重力环境下的重力，使被动支承单元承担待模拟的负载设备的剩余重力；

S2：调节被动支承单元，直至被动支承单元的刚度近零；

S3：调节待模拟的负载设备的初始速度为v₀；

S4：解锁运动跟随组件，改变直线式作动器的出力状态、同时改变运动跟随组件以改变底板的运动状态，从而实现调整待模拟的负载设备所受合力大小，使得待模拟的负载设备具有目标微低重力环境下的加速度。

2.根据权利要求1所述的微低重力环境模拟方法，其特征在于，S2中被动支承单元的刚度近零的获取方法为：调节被动支承单元或直线式作动器的高度，使支承组件高度为被动支承单元的行程中点。

3.根据权利要求2所述的微低重力环境模拟方法，其特征在于，步骤S3中，待模拟的负载设备的初始速度v₀为0时，直接从步骤S2进入步骤S4，步骤S3中调节过程无执行内容。

4.根据权利要求2所述的微低重力环境模拟方法，其特征在于，步骤S3中，待模拟的负载设备的初始速度v₀不为0时，调节的具体过程为：改变直线式作动器出力大小，使待模拟的负载设备加速运动，同时启动运动跟随组件以调整底板的活动状态，最大可能实现底板和顶板之间的相对距离不变，直到底板和顶板的运动速度与初始速度v₀之间的误差小于允许值。

5.根据权利要求3或4所述的微低重力环境模拟方法，其特征在于，步骤S4具体为，控制直线式作动器出力为零，控制底板和顶板同步运动，使顶板和底板相对高度变化量趋近于零，从而实现待模拟的负载设备所受支承力的波动趋近为零。

6.根据权利要求3或4所述的微低重力环境模拟方法，其特征在于，步骤S4具体为，检测顶板和底板之间相对高度变化，根据该相对高度变化控制直线式作动器出力大小，使直线式作动器出力大小与被动支承单元支承力波动值大小相等，方向相反。

7.根据权利要求3或4所述的微低重力环境模拟方法，其特征在于，步骤S4具体为，事先测定被动支承单元支承力随顶板和底板相对高度的变化曲线，并事先测定直线式作动器的推力常数随顶板-底板相对高度的变化曲线，基于底板和顶板相对高度变化，并依据直线式作动器的推力常数随顶板-底板相对高度的变化曲线确定直线式作动器的补偿力。