[发明专利]一种基于粗精级驱动组件并联的支腿型多维微振动模拟器

说明书

本发明公开了一种基于粗精级驱动组件并联的支腿型多维微振动模拟器，包括上平台和下平台，支撑座安装在下平台上；粗级驱动组件固定在支撑座上；精级驱动组件与粗级驱动组件并联形成驱动支腿；连接轴的一端与上平台相连；连接轴的另一端与精级驱动组件相连；多组重力卸载系统均匀分布于下平台上并通过外力钩挂形成装置吊起以实现重力卸载；单独驱动粗级驱动组件形成大输出力以实现调控大量级、粗分辨率；单独驱动精级驱动组件形成小输出力以实现调控小分辨率；同时驱动精级驱动组件与粗级驱动组件以实现大量程、高分辨率的多维微振动输出；本装置复现空间微振动小量级、高带宽的特点，采用粗精级组合驱动单支腿实现大量程、高分辨率的微振动输出。

技术领域

本发明涉及航天技术领域，尤其涉及一种基于粗精级驱动组件并联的支腿型多维微振动模拟器。

背景技术

空间微振动会影响空间光学装备的指向稳定性和面型精度，降低其分辨率，从而影响成像质量；要想进一步提升空间遥感器的观测性能，必须进行振源模拟，对其在微振动环境下的成像效果进行模拟。

中国发明专利(公开号CN105415349A)公开一种基于六维并联机构的空间多维微振动模拟器，是基于Stewart-Gough平台的一种并联机构，它是由上平台、下平台和六条驱动支腿构成，上平台与驱动支腿间用球铰相连，下平台与驱动支腿间用胡克铰相连，驱动腿由音圈电动机、弹簧片及支撑套筒等部件构成，可在轴向方向输出最大振幅3㎜，最高频率500Hz的振动，该模拟器通过调节6根驱动支腿的伸缩控制上平台及负载的六维运动，来完成对空间微振动的模拟；模拟器输出的振动形式为特定谱型的多维随机振动，有效宽带为0.5～100Hz，激振量级为10⁵g～10³g。

现有空间微振动的模拟仍存在以下缺陷：

1、现有对空间微振动的模拟都是基于传统Steward构型的，输出量级一般为0.1mg～100mg，无法进行0.1mg以下量级的模拟；

2、实现大量级微振动的输出时其分辨率较低，当提高分辨率时微振动量级又会降低，二者难以同时满足。

针对现有空间微振动模拟存在的问题，本专利开展新构型微振动模拟平台的研究，同时实现微振动模拟器大量级、高分辨率的输出。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够提供6个自由度的微振动，实现大量级、高分辨率的微振动输出，同时不存在结构冗余的基于粗精级驱动组件并联的支腿型多维微振动模拟器。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的一种基于粗精级驱动组件并联的支腿型多维微振动模拟器，包括上平台和下平台，所述上平台安装试验载荷以实现模拟试验载荷安装面的微振动环境，还包括：

支撑座，所述支撑座通过螺钉安装在下平台上；

粗级驱动组件，所述粗级驱动组件的下端固定在支撑座上；

精级驱动组件，所述精级驱动组件与粗级驱动组件并联形成驱动支腿；

连接轴，所述连接轴的一端通过上球铰与上平台相连接；

所述连接轴的另一端通过下球铰与精级驱动组件相连接；

重力卸载系统，多组所述重力卸载系统均匀分布于下平台上并通过外力钩挂形成装置吊起以实现重力卸载；其中

所述驱动支腿形成有三种运动模式；

所述驱动支腿的第一种运动模式为，单独驱动粗级驱动组件形成大输出力以实现调控大量级、粗分辨率；

所述驱动支腿的第二种运动模式为，单独驱动精级驱动组件形成小输出力以实现调控小分辨率；