申请/专利权人：天津航天机电设备研究所

申请日：2017-11-10

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN107894317B

主分类号：G01M9/00

分类号：G01M9/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2018.05.04#实质审查的生效;2018.04.10#公开

摘要：本发明创造提供了一种自适应柔性支撑，包括对接板、上支撑板、高度微调组件、弹性组件、下支撑板和直线导轨副，对接板的上部用于装配与航天器对接的目标适配器，对接板的下端固定在上支撑板上，高度微调组件设置在上支撑板上，上支撑板与下支撑板之间通过具有多自由度的弹性组件连接，下支撑板通过直线导轨副与底板连接，下支撑板能做支线往复运动。本发明创造能够将航天器硬件产品安装相应对接板上，不仅可以起到支撑作用，而且具有六自由度自适应能力，使得对接捕获试验过程中对接机构附加载荷很小，大大提高了对接捕获试验结果的可信度。

主权项：1.一种自适应柔性支撑，其特征在于：包括对接板1、上支撑板2、高度微调组件8、弹性组件4、下支撑板3和直线导轨副，对接板1的上部用于装配与航天器对接的目标适配器9，对接板1的下端固定在上支撑板2上，高度微调组件8设置在上支撑板2上，上支撑板2与下支撑板3之间通过具有多自由度的弹性组件4连接，下支撑板3通过直线导轨副与底板5连接，下支撑板3能做支线往复运动；上支撑板2与下支撑板3上设置有拖动限位件7，拖动限位件7与弹性组件4并联，拖动限位件7用与抵消对接捕获试验过程中拖动力产生的转矩；拖动限位件7为限位螺栓，限位螺栓依次穿过上支撑板2和下支撑板3，下支撑板3上开有用于限位螺栓插入的下支撑板通孔302，下支撑板通孔302的孔径大于限位螺栓的直径；高度微调组件8包括丝杠801、螺母和调节螺套802，调节螺套802穿过上支撑板2固定在上支撑板2上，调节螺套802与上支撑板2垂直，调节螺套802内部设置有与丝杠801配合的内螺纹，丝杠801穿过调节螺套802，丝杠801的上端装配有螺母；弹性组件4包括支撑弹簧403，支撑弹簧403的两端分别与上支撑板2与下支撑板3固接，高度微调组件8的下端固接有上连接台8021，支撑弹簧403的上端固定有上限位条401，上限位条401固定在上连接台8021上，支撑弹簧403的下端固接有下限位条402，下限位条402固定在下支撑板3上。

全文数据：一种自适应柔性支撑技术领域[0001]本发明创造属于航天器地面对接技术领域，尤其是涉及一种航天器地面对接捕获试验过程中进行自适应调整的自适应柔性支撑。背景技术[0002]在航天器地面对接捕获试验过程中，需要一套支撑装置，使得对接捕获试验过程中对接机构附加载荷不超过一定大小，这就要求支撑装置具有自适应能力，必须依靠相应支撑装置才能实现对接捕获试验。发明内容[0003]有鉴于此，本发明创造旨在提出一种自适应柔性支撑，以解决上述技术问题。[0004]为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：[0005]—种自适应柔性支撑，包括对接板、上支撑板、高度微调组件、弹性组件、下支撑板和直线导轨副，对接板的上部用于装配与航天器对接的目标适配器，对接板的下端固定在上支撑板上，高度微调组件设置在上支撑板上，上支撑板与下支撑板之间通过具有多自由度的弹性组件连接，下支撑板通过直线导轨副与底板连接，下支撑板能做支线往复运动。[0006]进一步的，对接板通过若干均匀分布的螺栓螺钉与上支撑板固接，上支撑板上设置有若干条沿上支撑板的宽度方向延伸的长条孔。[0007]进一步的，高度微调组件包括丝杠、螺母和调节螺套，调节螺套穿过上支撑板固定在上支撑板上，调节螺套与上支撑板垂直，调节螺套内部设置有与丝杠配合的内螺纹，丝杠穿过调节螺套，丝杠的上端装配有螺母。[0008]进一步的，丝杠的下端与弹性组件连接。[0009]进一步的，弹性组件包括支撑弹簧，支撑弹簧的两端分别与上支撑板与下支撑板固接，高度微调组件的下端固接有上连接台，支撑弹簧的上端固定有上限位条，上限位条固定在上连接台上，支撑弹簧的下端固接有下限位条，下限位条固定在下支撑板上。[0010]进一步的，高度微调组件的丝杠的下端延伸到支撑弹簧的上部，支撑弹簧的下部设置有芯轴螺柱。[0011]进一步的，直线导轨副包括滑块和滑轨，下支撑板的下端对称的固接滑块，滑块的下端开有内凹的榫槽，两条滑轨平行的设置在底板上，滑轨的形状与位置与滑块相对应，滑轨的前后两端分别设置有限位螺钉，限位螺钉的高度高于滑轨的高度，。[0012]进一步的，下支撑板的前后两端设置有运输固定件，运输固定件穿过下支撑板，运输固定件与下支撑板螺纹配合，产品运输途中，运输固定件旋转到其下端与底板抵接。[0013]进一步的，上支撑板与下支撑板上设置有拖动限位件，拖动限位件与弹性组件并联，拖动限位件用与抵消对接捕获试验过程中拖动力产生的转矩。[0014]进一步的，拖动限位件为限位螺栓，限位螺栓依次穿过上支撑板和下支撑板，下支撑板上开有用于限位螺栓插入的下支撑板通孔，下支撑板通孔的孔径大于限位螺栓的直径。[0015]相对于现有技术，本发明创造所述的一种自适应柔性支撑具有以下优势：[0016]1本发明旨在提出自适应柔性支撑装置，该装置能够将航天器硬件产品安装相应对接板上，不仅可以起到支撑作用，而且具有六自由度自适应能力，使得对接捕获试验过程中对接机构附加载荷很小，大大提高了对接捕获试验结果的可信度；[0017]2本发明创造包括运输固定件和拖动限位件，运输固定件有效的防止了运输过程中损坏本发明创造，拖动限位件能够用来抵消对接捕获试验过程中拖动力产生的转矩，起到真实模拟对接捕获过程的作用。附图说明[0018]构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：[0019]图1为本发明创造实施例的结构示意图；[0020]图2为本发明创造实施例安装有目标适配器的结构示意图；[0021]图3为本发明创造实施例的俯视图；[0022]图4为本发明创造实施例的下支撑板与底板的主视图；[0023]图5为本发明创造实施例的下支撑板与底板的侧视图。[0024]附图标记说明：[0025]1、对接板;2、上支撑板;201、长条孔;3、下支撑板;301、滑块;3〇2、下支撑板通孔；4、弹性组件;401、上限位条;402、下限位条;403、支撑弹簧;404、芯轴螺柱;5、底板;501、滑轨;502、限位螺钉;6、运输固定件;7、拖动限位件;8、高度微调组件;S01、丝杠;802、调节螺套；8021、上连接台；9、目标适配器。具体实施方式[0026]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0027]在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内'“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。[0028]在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。[0029]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。_[0030]如图1、2所示，一种自适应柔性支撑，包括对接板1、上支撑板2、高度微调组件8、弹性组件4、下支撑板3、直线导轨副、底板5、运输固定件6和拖动限位件[0031]如图2、3所示，对接板1的上部装配有用于与航天器对接的目标适配器9,对接板1的下端固定在上支撑板2上，对接板1的的前后位置可以调节，以便适应产品质心位置。对接板1通过若千均匀分布的螺栓螺钉与上支撑板2固接。上支撑板2上设置有若干条沿上支撑板2的宽度方向延伸的长条孔201，长条孔201用于调节对接板1的位置，需要根据目标适配器9的质心位置调整对接板1的位置。使得目标适配器9与对接板1组合体的质心位于四个弹性组件4的正中间，使得弹性组件4受力均衡，产品放置平稳。[0032]如图5所示，高度微调组件8设置在上支撑板2的四个角处，具有高度方向上一定范围内的微量调节功能。高度微调组件8包括丝杠801、螺母和调节螺套802，调节螺套802穿过上支撑板2固定在上支撑板2上，调节螺套802与上支撑板2垂直，调节螺套802内部设置有与丝杠801配合的内螺纹，丝杠801穿过调节螺套802，丝杠801的上端装配有螺母。通过旋转丝杠801上的螺母可以对上支撑板2进行高度方向上的微调。[0033]如图5所示，弹性组件4将上支撑板2与下支撑板3连接起来，弹性组件4包括圆柱压缩支撑弹簧403,支撑弹簧403的两端分别与上支撑板2与下支撑板3固接。穿过上支撑板2的调节螺套802的端部固接有上连接台8021，支撑弹簧4〇3的上端固定有上限位条401，上限位条401通过螺栓固定在上连接台8021上。支撑弹簧4〇3的下端固接有下限位条402,下限位条402通过螺钉固定在下支撑板3上。为了保证支撑弹簧403的稳定性，丝杠801的下端延伸到支撑弹簧403的上部，支撑弹簧403的下部设置有芯轴螺柱404。[0034]如图5所示，直线导轨副包括滑块301和滑轨501，下支撑板3的下端对称的固接滑块301，滑块301的下端开有内凹的榫槽，两条滑轨501平行的设置在底板5上，滑轨501的形状与位置与滑块301相对应。滑轨501的前后两端分别设置有限位螺钉502,限位螺钉502的高度高于滑轨501的高度，限位螺钉5〇2用于对滑块301进行限位。[0035]如图5所示，运输固定件6设置在下支撑板3的前后两端，运输固定件6为固定螺钉，固定螺钉穿过下支撑板3,固定螺钉与下支撑板3螺纹配合，产品运输途中，防止运输时产生过大晃动而引起本申请的损坏及失效，将固定螺钉旋转到其下端与底板5抵接的状态，从而将下支撑板3与底板5之间进行固接。[0036]如图5所示，拖动限位件7与弹性组件4并联，拖动限位件7用来抵消对接捕获试验过程中拖动力产生的转矩，起到真实模拟对接捕获过程的作用。拖动限位件7为限位螺栓，限位螺栓依次穿过上支撑板2和下支撑板3,下支撑板3上开有用于限位螺栓插入的下支撑板通孔302,下支撑板通孔3〇2的孔径大于限位螺栓的直径。[0037]本发明创造的工作原理：[0038]1安装，将本发明创造放置于稳固平台上，通过螺钉连接目标适配器9与对接板1，确定连接可靠。[0039]2调整，根据目标适配器9的质心位置，调整对接班的安装位置，使得目标适配器9与对接板1组合体的质心位于四个弹性组件4的正中间，接下来调整高度微调组件8,使目标适配器9的轴线处于水平状态，并且处于合适高度。[0040]3对接捕获试验过程，首先启动与目标适配器9需要对接的机构，机构在规定范围内将目标适配器9捕获，并开始拖动目标适配器9沿直线导轨副移动直至与其贴合。在整个对接试验过程中，自由度适应性良好、对接机构附加载荷通过计算，测试时附加力大小仅为13.1N，远远小于50N的技术要求。[0041]以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

权利要求：1.一种自适应柔性支撑，其特征在于：包括对接板a、上支撑板（2、高度微调组件⑻、弹性组件⑷、下支撑板⑶和直线导轨副，对接板⑴的上部用于装配与航天器对接的目标适配器9，对接板（1的下端固定在上支撑板2上，高度微调组件8设置在上支撑板2上，上支撑板2与下支撑板3之间通过具有多自由度的弹性组件4连接，下支撑板3通过直线导轨副与底板5连接，下支撑板3能做支线往复运动。2.根据权利要求1所述的自适应柔性支撑，其特征在于:对接板（1通过若干均匀分布的螺栓螺钉与上支撑板2固接，上支撑板2上设置有若干条沿上支撑板2的宽度方向延伸的长条孔201。3.根据权利要求1所述的自适应柔性支撑，其特征在于：高度微调组件（8包括丝杠801、螺母和调节螺套802，调节螺套802穿过上支撑板2固定在上支撑板2上，调节螺套802与上支撑板2垂直，调节螺套8〇2内部设置有与丝杠801配合的内螺纹，丝杠801穿过调节螺套802，丝杠801的上端装配有螺母。4.根据权利要求3所述的自适应柔性支撑，其特征在于:丝杠801的下端与弹性组件⑷连接。5.根据权利要求1所述的自适应柔性支撑，其特征在于：弹性组件（4包括支撑弹簧403，支撑弹簧403的两端分别与上支撑板⑵与下支撑板⑶固接，高度微调组件⑻的下端固接有上连接台（8021，支撑弹簧403的上端固定有上限位条401，上限位条401固定在上连接台8021上，支撑弹簧403的下端固接有下限位条402，下限位条402固定在下支撑板⑶上。6.根据权利要求5所述的自适应柔性支撑，其特征在于:高度微调组件8的丝杠801的下端延伸到支撑弹簧403的上部，支撑弹簧403的下部设置有芯轴螺柱404。7.根据权利要求1所述的自适应柔性支撑，其特征在于:直线导轨副包括滑块301和滑轨501，下支撑板⑶的下端对称的固接滑块3〇1，滑块301的下端开有内凹的榫槽，两条滑轨（501平行的设置在底板5上，滑轨501的形状与位置与滑块301相对应，滑轨5〇1的前后两端分别设置有限位螺钉5〇2，限位螺钉502的高度高于滑轨501的高度。8.根据权利要求1所述的自适应柔性支撑，其特征在于：下支撑板3的前后两端设置有运输固定件6，运输固定件⑹穿过下支撑板3，运输固定件⑹与下支撑板⑶螺纹配合，产品运输途中，运输固定件⑹旋转到其下端与底板⑸抵接。9.根据权利要求1所述的自适应柔性支撑，其特征在于:上支撑板2与下支撑板3上设置有拖动限位件7，拖动限位件7与弹性组件⑷并联，拖动限位件7用与抵消对接捕获试验过程中拖动力产生的转矩。10.根据权利要求9所述的自适应柔性支撑，其特征在于:拖动限位件7为限位螺栓，限位螺栓依次穿过上支撑板⑵和下支撑板3，下支撑板3上开有用于限位螺栓插入的下支撑板通孔302，下支撑板通孔302的孔径大于限位螺栓的直径。

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