[发明专利]一种变刚度可展机构及其测控方法

摘要

本发明公开了一种变刚度可展机构及其测控方法，能够实现两侧的两根豆荚杆的同步展收，带动动平台移动，进而实现两侧豆荚杆及动平台间安装的反射作用面的展收。两根豆荚杆通过增加激光测距装置，防止在展开过程中两侧豆荚杆展开过程中长度不一致。同时通过设计上下两部分绳驱动装置，对动平台位姿以及整体机构刚度进行调整，能够实现对展开的反射作用面平整度的调整以及整体机构的变刚度控制，使机构性能达到最优。本发明还具有一套测控系统，能够实时监测各部分运行状态，可对两侧豆荚杆展开机构以及绳驱动装置进行控制，并且在上位机上记录检测到的数据，操作方便。

主权项

1.一种变刚度可展机构，包括机架、豆荚展开机构；豆荚展开机构为两套对称安装于机架左右两侧；其特征在于：两套豆荚展开机构中具有激光测距仪，用来测量豆荚杆的展开部分长度；豆荚杆展开部分前端端部安装有动平台，动平台具有在垂直于豆荚杆轴线平面内的转动副，且通过驱动装置实现转动；机架、豆荚杆的展开部分以及动平台间还安装有反射作用面；/n所述激光测距仪安装在豆荚杆展开机构的支架上，位于豆荚杆展开部分的末端位置；激光测距仪的发射端朝向动平台；/n所述动平台中心通过球铰铰接于豆荚杆连杆中心位置，豆荚杆连杆两端与豆荚杆展开部分前端端部安装的豆荚杆连接件连接固定，进而实现动平台与豆荚杆展开部分前端端部间的连接；/n所述反射作用面左侧边和右侧边分别与豆荚杆的展开部分间点连接,反射作用面的前侧边与动平台间点连接，以及反射作用面的后侧边与机架间点连接；反射作用面左侧边和右侧边分别与豆荚杆的展开部分上沿轴向设置的连接头相连，且连接头与豆荚杆的展开部分间为滑动连接；/n所述驱动装置采用绳驱动方式，为四套，位于反射作用面两侧各两套，左右设置；通过绳驱动的方式对动平台的两端上下位置进行牵拉；驱动装置包括绕线辊、绳索、扭矩传感器、输出轴、箱体、编码器与蜗轮蜗杆机构；通过蜗轮蜗杆机构将蜗轮蜗杆电机的动力经扭矩传感器传递至绕线辊，控制绕线辊上缠绕的绳索的收放；扭矩传感器用来测量绕线辊上的扭矩；编码器用来测量蜗轮蜗杆驱动电机运动状态信息；/n上述激光测距仪、扭矩传感器、编码器结合上位机、运动控制器、数据采集卡共同构成测控系统；其中，数据采集卡接收激光测距仪测量的数据，传送给上位机，由上位机通过运动控制器控制两套豆荚展开机构中的滚筒电机同步运动；数据采集卡接收扭矩传感器测量的数据，传送给上位机，进而在绳索到达指定张力时，由上位机通过运动控制器控制滚筒电机与蜗轮蜗杆驱动电机运动停止。/n