一种用于微重力模拟展开试验设备的自动调整系统的制作方法

本实用新型应用在航空航天领域空间可展开机构产品的微重力试验环境模拟中，用于对展开试验地面设备进行自动化调整及监测，具体涉及一种用于微重力模拟展开试验设备的自动调整系统。

背景技术：

微重力环境模拟展开试验设备具备可悬吊、升降、纵向、横向平移产品的功能，并具有高精度、低阻尼跟随产品展开的特点，可广泛应用于各类空间展开机构产品的地面微重力展开性能试验过程模拟。该设备在使用前需要进行反复的调姿、精测等过程，以匹配空间展开机构产品展开精度的要求，保证产品地面展开性能试验全过程的状态一致性。

目前，非自动化展开实验系统进行太阳翼导轨水平度调整需要调试人员调节螺杆进行调整，同时需采用经纬仪进行校准，调节过程繁琐复杂，同时由于人眼的疲劳容易引入较大的调节误差，非自动化展开试验设备系统存在非自动化的不足。非自动化展开实验系统中吊挂系统由微调与弹簧称组成，弹簧称不能实现吊挂力的实时监测，微调不能实现对吊挂长度的自动化测量与调整。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种用于微重力模拟展开试验设备的自动调整系统，通过上位机反馈系统可以自动测量、反馈并调节导轨精度参数直至满足要求；通过无线称重传感器测量出产品吊挂力，并通过上位机进行实时采集及显示，进而实现导轨状态的实时监测。

本实用新型解决技术的方案是：

一种自动化悬吊式重力卸载调测系统，包括纵导轨，横导轨，过渡槽铝，电动缸，水平仪，第一无线发送模块，第一无线接收模块，s型无线称重传感器，倾角传感器，调姿机构，展开机构，第二无线发送模块和第二无线接收模块；

纵导轨下方连接横导轨；

调姿机构安装在s型无线称重传感器上方，s型无线称重传感器安装上第二无线发送模块，用于将测量出的产品重量传送给上位机；

倾角传感器安装在展开机构上侧面，用于精测展开机构产品位姿精度，并配有第二无线发送模块，用于实时将倾角传感器精测出的位置度反馈给上位机，上位机将姿态调节机构的调整量反馈给调姿机构，实现产品质心的调整。

进一步的，电动缸安装在过渡槽铝下方，且电动缸上安装有第一无线接收模块，用于接收上位机通过自动识别测量结果后反馈出来的电动缸调节量。

进一步的，横导轨上连接水平仪及第一无线发送模块，用于将水平仪测量出来的导轨精度实时反馈给上位机。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

本实用新型具备高承载、高精度调整能力，并且能够实现展开架及吊挂系统测试、调整过程自动化、智能化，特别适用于航空航天领域大型空间展开机构微重力地面环境模拟及展开试验场合。

附图说明

图1为本实用新型单个系统示意图；

图2为本实用新型系统组合示意图；

图3为本实用新型系统工作原理图；

图4为本实用新型系统组成框图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步阐述。

一种空间可展机构微重力环境模拟展开试验设备的自动调整系统，如图1-4所示，具体包括：纵导轨，横导轨，过渡槽铝，电动缸，倾角传感器，水平仪，无线发送模块，无线接收模块，电动缸控制器，s型无线称重传感器和调姿装置。

纵导轨101下方连接横导轨102；调姿机构203安装在s型无线称重传感器201上方，s型无线称重传感器201安装上第二无线发送模块205，用于将测量出的产品重量传送给上位机；

倾角传感器202安装在展开机构204上侧面，用于精测展开机构产品位姿精度，并配有第二无线发送模块205，用于实时将倾角传感器精测出的位置度反馈给上位机，上位机将姿态调节机构的调整量反馈给调姿机构203，实现产品质心的调整。

电动缸104安装在过渡槽铝103下方，且电动缸104上安装有第一无线接收模块107，用于接收上位机通过自动识别测量结果后反馈出来的电动缸调节量。

横导轨102上连接水平仪105及第一无线发送模块106，用于将水平仪测量出来的导轨精度实时反馈给上位机。

具体的，对于纵导轨：共有2个纵导轨z1、z2，平行等高被4个电缸悬挂在空中。其中每一边含有三个小推力电缸及一个国产大推力电动缸；横导轨：横导轨上放置有水平仪传感器，横导轨两边放置滑轮可以在纵导轨上移动，这样可以知道每对电缸之间的水平度，同时横导轨可以安放于纵导轨上可以得出纵导轨的水平度；

过渡槽铝：共有4个过渡槽铝c1,c2,…,c4，每一个过渡槽铝通过两个电动缸将2个纵导轨固定；

电动缸：系统含8个高精度伺服电动缸，其中有6个日本的高精度小推力电动缸及2个国产的大推力电动缸，安装在4个过渡槽铝上，用于吊挂2个纵导轨；

s型无线称重传感器：实现吊挂系统吊挂力的无线自动测量，并将测量结果通过无线的方式传送给电控部分，电控部分通过a/d采集卡采集称重传感器的测量结果并实时显示，实现吊挂力实时监测。

所述导轨自动化调整与测量系统采用了无线高精度水平仪进行系统横、纵导轨的水平度实时测量，由于水平仪的引入，改进了原非自动化系统的经纬仪测量吊杆靶标的水平度测量方式，使得水平度的测量更加的实时高效，由于采用机器测量的方式，保证了测量结果的精确性与客观性，从源头上提高了系统的整体性能。

在导轨水平度调整方面，采用高性能的电动缸进行导轨的水平度调整，替代了原先手动调节螺杆的方式，使得调整变得简单高效，同时由于电缸的引入避免了人为的高空作业，提高了系统的安全性。该改进方式不仅提高调整精度，而且缩短了系统调整时间，同时极大减少人的工作量，从而实现系统的自动化。

所述吊挂力测量系统采用高精度称重传感器代替原弹簧秤，从而实现吊挂力自动测量与调整，电控部分还可实现吊挂力实时监测。同时高精度称重传感器采用无线的方式进行数据传输，避免了线缆对于系统的干扰。

本实用新型虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

技术特征：

1.一种用于微重力模拟展开试验设备的自动调整系统，其特征在于，

包括纵导轨(101)，横导轨(102)，过渡槽铝(103)，电动缸(104)，水平仪(105)，第一无线发送模块(106)，第一无线接收模块(107)，s型无线称重传感器(201)，倾角传感器(202)，调姿机构(203)，展开机构(204)，第二无线发送模块(205)和第二无线接收模块(206)；

纵导轨(101)下方连接横导轨(102)；

调姿机构(203)安装在s型无线称重传感器(201)上方，s型无线称重传感器(201)安装上第二无线发送模块(205)，用于将测量出的产品重量传送给上位机；

倾角传感器(202)安装在展开机构(204)上侧面，用于精测展开机构产品位姿精度，并配有第二无线发送模块(205)，用于实时将倾角传感器精测出的位置度反馈给上位机，上位机将姿态调节机构的调整量反馈给调姿机构(203)，实现产品质心的调整。

2.根据权利要求1所述的一种用于微重力模拟展开试验设备的自动调整系统，其特征在于：电动缸(104)安装在过渡槽铝(103)下方，且电动缸(104)上安装有第一无线接收模块(107)，用于接收上位机通过自动识别测量结果后反馈出来的电动缸调节量。

3.根据权利要求1所述的一种用于微重力模拟展开试验设备的自动调整系统，其特征在于：横导轨(102)上连接水平仪(105)及第一无线发送模块(106)，用于将水平仪测量出来的导轨精度实时反馈给上位机。

技术总结
本实用新型涉及一种用于微重力模拟展开试验设备的自动调整系统，包括纵导轨，横导轨，S型无线称重传感器，倾角传感器；纵导轨下方连接横导轨；调姿机构安装在S型无线称重传感器上方，S型无线称重传感器安装上第二无线发送模块；倾角传感器安装在展开机构上侧面，用于精测展开机构产品位姿精度，并配有第二无线发送模块，用于实时将倾角传感器精测出的位置度反馈给上位机，上位机将姿态调节机构的调整量反馈给调姿机构，实现产品质心的调整。本实用新型具备高承载、高精度调整能力，并且能够实现展开架及吊挂系统测试、调整过程自动化、智能化，特别适用于航空航天领域大型空间展开机构微重力地面环境模拟及展开试验场合。

技术研发人员：韩建超;赵琳娜;李德勇;张加波;赵帆;陈艳萍;李云;李海月
受保护的技术使用者：北京卫星制造厂有限公司
技术研发日：2019.12.11
技术公布日：2020.09.18