一种服务于高微重力科学实验的超静平台的制作方法
【专利摘要】一种服务于高微重力科学实验的超静平台，分为定子和浮子两部分。定子为长方体盒式结构，定子外表面为冷管包裹，定子内表面一侧布满点阵LED光源，点阵LED光源对立的内侧中间设有定子锁紧机构。浮子为二十六面体刚体结构，浮子上每个三角形面上设有超声波传感器，与定子锁紧机构对应的一面上设有浮子锁紧机构，侧面中间一列相间设有微推力器。浮子内部为桁架式结构，桁架式结构正中心为有效载荷。本发明的优点：（1）为空间科学实验提供良好的高微重力环境，为提高我国空间科学实验技术具有重大意义；（2）普遍适用于多种需要高微重力实验条件的有效载荷；（3）结构简单，能够长期在轨服务。
【专利说明】
一种服务于高微重力科学实验的超静平台
技术领域
[0001]本发明涉及一种航天器舱内的超静平台，具体涉及一种在密封舱内有限空间下的，服务于高微重力悬浮试验的超静平台。
【背景技术】
[0002]在载人航天领域，人们利用航天器中的失重环境，在航天器内开展多种基础物理或科学试验，但在轨运行的航天器会受到各种扰动的影响，很难保证理想的失重环境，破坏了试验所需的理想条件，于是要为在轨运行航天器上的试验载荷提供航天器内的高微重力环境，该超静平台，以其创造性的系统设计，服务于高微重力需求的试验载荷，是一种能够长期在轨的悬浮试验超静平台。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:提供一种服务于高微重力需求的试验载荷，能够长期在轨的悬浮试验超静平台。
[0004]—种服务于高微重力科学实验的超静平台，包括定子和浮子。定子固连于试验柜内，浮子在定子内部，浮子定子二者之间物理隔绝，可以通过锁紧机构连接。
[0005]定子为长方体盒式结构，定子外表面为冷管包裹，定子内表面一侧布满点阵LED光源，点阵LED光源对立的内侧中间设有定子锁紧机构。
[0006]浮子为二十六面体结构刚体，所述二十六面体结构刚体包含的二十六个面所有边长均相等，上下正方形，侧面分三层，第一层、第三层均为正方形和等边三角形交替紧密结合，中间一层为八个正方形。浮子上每个三角形面上设有超声波传感器、与定子锁紧机构对应的一面上设有浮子锁紧机构，侧面中间一列相间设有微推力器。浮子内部为浮子桁架式结构，桁架式结构正中心为有效载荷。
[0007]所述锁紧机构包括浮子锁紧结构和定子锁紧结构，浮子锁紧机构上设置视觉相机。
[0008]所述浮子桁架式结构为相对上下正方形、左右正方形以及前后正方形顶点连接形成的架式结构。
[0009]本发明的优点:(I)为空间科学实验提供良好的高微重力环境，为提高我国空间科学实验技术具有重大意义；(2)普遍适用于多种需要高微重力实验条件的有效载荷；(3)结构简单，能够长期在轨服务。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的结构示意图。
[0011 ]图2为本发明的某一角度的结构示意图。
[0012]图3为浮子的示意图。
[0013]图4为浮子的内部结构图。
[0014]图5为本发明中浮子锁紧结构示意图。
[0015]图6为图5的某一角度侧视图。
[0016]其中1.浮子、2.定子、3.冷管、4.定子锁紧结构、5.浮子锁紧结构、6.点阵LED光源、
7.太阳能电池板、8.超声波传感器、9.微推力器、10.桁架式结构、11.有效载荷、12.视觉相机。
【具体实施方式】
[0017]—种服务于高微重力科学实验的超静平台，包括定子2和浮子I。定子2固连于试验柜内，浮子I在定子2内部，浮子1、定子2二者之间物理隔绝，可以通过锁紧机构连接。
[0018]定子2为长方体盒式结构，定子2外表面为冷管3包裹，定子2内表面一侧布满点阵LED光源6，点阵LED光源6对立的内侧中间设有定子锁紧机构4。
[0019]浮子I为二十六面体结构刚体，所述二十六面体结构刚体包含的二十六个面所有边长均相等，上下正方形，侧面分三层，第一层、第三层均为正方形和等边三角形交替紧密结合，中间一层为八个正方形。浮子I上每个三角形面上设有超声波传感器8、与定子锁紧机构4对应的一面上设有浮子锁紧机构5，除去设有浮子紧锁机构5的正方形，其他正方形上均设有太阳能电池板7，侧面中间一列相间设有微推力器9。浮子I内部为桁架式结构10，桁架式结构10正中心为有效载荷11。
[0020]本发明实验包括三个阶段:发射阶段、轨运行阶段、回收阶段。
[0021]具体的，在发射阶段，定子2与浮子I通过浮子锁紧机构5、定子锁紧机构4固连。
[0022]进入稳定在轨运行阶段，锁紧机构释放，定子锁紧结构4和浮子锁紧结构5分离，释放浮子I。
[0023]I)定子2内壁的点阵LED光源6通电，发出的光波由浮子I上的太阳能电池板7接收后通过电控盒进行电量分配，为浮子I上的用电设备供电，多余的电量存储在蓄电池中；
2)通过超声波传感器8进行障碍物感知，由微推力器9进行姿态控制，从而使浮子I的运动范围保持在定子2中，通过稳定的悬浮运动保持高微重力环境；
3)通过布置在定子2外壁上的冷管3来保持定子2中的环境处于恒温状态；
4)定子2、浮子1、实验有效载荷11与舱内设备通过WiFi通讯。
[0024]回收阶段，安装在浮子锁紧机构5上的视觉相机寻找定子锁紧机构4的位置，通过微推力器的配合，定子锁紧机构4、浮子锁紧结构5重新锁紧，浮子I固定，随返回舱回收。
【主权项】
1.一种服务于高微重力科学实验的超静平台，其特征为包括定子和浮子两部分;定子固连于实验柜内，浮子在定子内部，浮子定子二者之间物理隔绝，可以通过锁紧机构连接； 定子为长方体盒式结构，定子外表面为冷管包裹，定子内表面一侧布满点阵LED光源，点阵LED光源对立的内侧中间设有定子锁紧机构； 浮子为二十六面体结构刚体，二十六面体结构刚体包含的二十六个面所有边长均相等，上下正方形，侧面分三层，第一层、第三层均为正方形和等边三角形交替紧密结合，中间一层为八个正方形，浮子上每个三角形面上设有超声波传感器、与定子锁紧机构对应的一面上设有浮子锁紧机构，侧面中间一列相间设有微推力器，除去设有浮子紧锁机构5的正方形，其他正方形上均设有太阳能电池板7，浮子内部为桁架式结构，桁架式结构正中心为有效载荷。2.根据权利要求1所述的一种服务于高微重力科学实验的超静平台，所述锁紧机构包括浮子锁紧结构和定子锁紧结构，其中浮子锁紧机构上设置视觉相机。3.根据权利要求1所述的一种服务于高微重力科学实验的超静平台，所述浮子桁架式结构为相对上下正方形、左右正方形以及前后正方形顶点连接形成的架式结构。
【文档编号】G09B23/00GK106097836SQ201610524524
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】李宗峰, 张琛, 冯振华, 刘伟
【申请人】中国科学院空间应用工程与技术中心