[发明专利]基于并联调姿的星球车磁悬浮重力补偿实验平台

说明书

本发明涉及一种基于并联调姿的星球车磁悬浮重力补偿实验平台，其包括支撑架、随动单元、并联调姿单元和星球车，支撑架上设有随动单元，且随动单元包括X向随动组件、Y向随动组件和Z向随动组件，X向随动组件滑动设于支撑框架上，且Y向随动组件设于X向随动组件下方，Z向随动组件设于Y向随动组件下方，星球车设于支撑架的模拟台上，且并联调姿平台设于星球车上。本发明通过对电磁效应的充分利用有效解决了现有技术的不足，同时既能通过控制电磁模块与磁介质板的距离，又能通过控制电磁模块线圈电流的大小保持磁悬浮补偿力的动态稳定，能有效地模拟低重力实验，具有重力补偿精度高、适用性强、模拟环境真实以及协调性好等优点。

技术领域

本发明属于太空星球低重力环境实验平台技术领域，特别涉及一种基于并联调姿的星球车磁悬浮重力补偿实验平台。

背景技术

星球探索是众多的太空探测活动之一，对于人类认识并利用外太空具有重大意义。目前各国都有星球探测车登陆月球和火星，为人类探索、认识月球和火星做出了重要贡献。作为重要的探测工具，探测车的移动性能对其探测任务的影响尤为显著，而月球、火星与地球的重力场差异，是影响星球探测车的性能的主要因素，航天器发射前的地面低重力模拟试验至关重要。

目前低重力模拟方法主要有：落塔法、抛物线飞行法、水浮法、气浮法以及悬吊法，适用于星球车越障、避障实验的是悬吊法和气浮法。其中悬吊法利用悬吊机构补偿整车的重力。发展至今，该方法是星球车低重力模拟的主要方法，且技术较为成熟。该方法虽然实验原理简单，但也存在诸多不足，即系统摩擦大，控制复杂，补偿精度不高；尤其是悬吊绳索无法交叉，致使星球车模拟路线受限；同时存在绳索的柔性、抖动以及配重块的惯性效应等不利因素。气浮法利用气压设备输出气压稳定的气流托起放置有实验对象的平台的低重力模拟实验方法。其微重力模拟精度高，建造周期短、模拟时间不受限制，可重复利用，可靠性高。缺点是很难实现竖直方向微重力模拟。该方法通常用于星球车零部件低重力模拟实验。因此，需要根据星球车在地面进行避障、越障等移动性能的低重力模拟实验需求，设计一种模拟太空星球低重力环境的实验平台，以模拟星球车在太空中的实际运行环境。

发明内容

针对以上情况，本发明提供了一种基于并联调姿的星球车磁悬浮重力补偿实验平台，通过对电磁效应的充分利用有效地解决了悬吊绳索无法交叉，星球车模拟路线受限的问题；同时规避了绳索的柔性、抖动以及配重块的惯性效应等不利因素，以及解决了气浮法难实现竖直方向微重力模拟的问题，此外既能通过控制电磁模块与磁介质板的距离，又能通过控制电磁模块线圈电流的大小保持磁悬浮补偿力的动态稳定，能有效地模拟低重力实验，具有重力补偿精度高、通用性强、适用性强、模拟环境真实以及协调性好等优点。