[发明专利]一种卫星抓手重力卸载装置及其使用方法

说明书

本发明涉及一种卫星抓手重力卸载装置及其使用方法。所述装置包括：吊装支撑盘，被配置为与所述卫星保持同步回转运动；绳索张紧控制装置，位于所述吊装支撑盘的回转中心轴线上，被配置为张紧绳索组件的一端绳索；绳索组件，包括绳索，其一端连接所述绳索张紧控制装置，另一端连接卫星抓手；导向组件，其与所述吊装支撑盘连接，包括相配合的导向件和导轨，所述绳索的中段绕经所述导向件，所述导向件被配置为根据所述卫星抓手的位置移动，使得自所述导向件至所述卫星抓手段的绳索保持竖直。本发明能够实现卫星抓手多指单元在地面进行装配及操作模拟过程中的重力卸载任务，完全模拟微重力条件下的测试工作，结构轻便，操作性好。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，具体涉及一种航天卫星抓手重力卸载装置地面实验领域，更具体涉及一种卫星抓手重力卸载装置及其使用方法。

背景技术

随着空间探索的常态化，航天器地面仿真、验证实验工作任务越来越多，需模拟或创造出微重力条件，验证卫星部件在微重力工作环境中的技术可靠性。

悬吊方法是一种常用的航天器零部件重力卸载方法，通过张紧的细绳给零部件施加一个通过其质心的集中力来抵消重力作用。相较于其他的航天器重力卸载技术，悬吊方法具有结构简单、经济性好、环境适应性较强等优点，尤其是涉及零部件的复杂空间运动时，采用张紧细绳索的悬吊方法由于空间受限小更具优势。在空间卫星上采用的很多类型的展开结构，例如多指抓手、轻型机械臂、天线机构等。

现有的大多悬吊式系统，以完全被动方式为主，响应速度及卸载效率还存在不足，缺乏面向可展开机构复杂空间运动的主被动复合型高适应性重力卸载技术及装备的研究。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种卫星抓手重力卸载装置及其使用方法，以能够实现卫星抓手多指单元在地面进行装配及操作模拟过程中的重力卸载任务，完全模拟微重力条件下的测试工作，使得结构轻便，操作性好。

本发明首先提出一种卫星抓手重力卸载装置，所述装置包括：

吊装支撑盘，被配置为与所述卫星保持同步回转运动；

绳索张紧控制装置，位于所述吊装支撑盘的回转中心轴线上，被配置为张紧绳索组件的一端绳索；

绳索组件，包括绳索，其一端连接所述绳索张紧控制装置，另一端连接卫星抓手；

导向组件，其与所述吊装支撑盘连接，包括相配合的导向件和导轨，所述绳索的中段绕经所述导向件，所述导向件被配置为根据所述卫星抓手的位置移动，使得自所述导向件至所述卫星抓手段的绳索保持竖直。

根据本发明的一种实施方式，所述导向件和所述导轨为滑动配合；优选地，所述导向组件还包括驱动元件，所述驱动元件根据所述卫星抓手的位置驱动所述导向件移动。

根据本发明的一种实施方式，所述导轨为沿所述吊装支撑盘径向的直线导轨。

根据本发明的一种实施方式，所述绳索组件还包括吊装部分，所述吊装部分包括平衡杆和两端的吊绳，所述绳索连接所述平衡杆的中心，两端的所述吊绳分别连接卫星抓手的两侧关节。

根据本发明的一种实施方式，所述绳索张紧控制装置包括控制器、伺服电机和绳索收紧转轮，被配置为根据所述控制器向所述伺服电机发送的控制指令使得所述伺服电机带动所述绳索收紧转轮转动以收放绳索。

根据本发明的一种实施方式，所述装置还包括测力传感器，被配置为测量所述绳索的张紧力，所述绳索张紧控制装置根据所述测力传感器测得的值调节所述绳索的张力至设定值；优选地，所述吊装支撑盘在位于所述导轨的位置设有缺口，以便穿过所述绳索。

根据本发明的一种实施方式，所述装置沿圆周方向设有一组所述绳索组件，所述绳索组件被配置为吊装卫星的不同抓手手指单元，每个绳索组件对应设置相应的导向组件。