手套上夹板204的形状为T形，其左侧开有两个光孔，孔间距与上合页203的孔间距一致。手套下夹板205由不锈钢圆柱和矩形连接块焊接而成，其中不锈钢圆柱中间部分弯成槽状，便于固定舱外航天服手套手掌，矩形连接块中间部分与不锈钢圆柱焊接，两端开有两个光孔，孔间距与下合页206的孔间距相同。
[0030]在具体实施例中，手套支座201底部端面的光孔通过螺栓与第二横梁15上的螺孔进行连接，使手套支座201固定在第二横梁15上。左侧面下部和右侧面上部的四个光孔通过螺栓与下弹簧卡扣202和上弹簧卡扣207连接。上合页203和下合页206各自的一片页片与手套支座201上部过渡平面上的光孔通过螺栓与螺母进行连接，另外一片页片分别通过螺栓和螺母与手套上夹板204和手套下夹板205上的光孔连接。
[0031 ] 如图5所示，在本实用新型的一种优选实施例中，拇指吸盘10上部为半球形状，下部为圆柱，内部开有与外圆偏心的前端为半球形的孔，孔的直径与舱外航天服手套7的拇指球头直径相同，使舱外航天服手套7的拇指球头恰好能够紧密的插入孔中。在拇指吸盘10厚壁一侧沿外壁半球半径方向向上45度开有通气螺孔I，通过螺纹式气管接头连接通气软管3，通气软管3的另一端与真空发生器2相连，在此螺孔正下方垂直于拇指球头插入方向开有盲孔m，与拇指驱动气缸组件12的螺栓107连接。
[0032]小指吸盘17结构如图6所示，为圆筒状，上部有一段细颈，内部开有前端为半球形的孔，孔的直径与舱外航天服手套7小指球头直径相同，使舱外航天服手套7的小指球头恰好能够紧密的插入孔中，同时上方开有通气螺孔η与内孔相通，通过螺纹式气管接头连接通气软管3，通气软管3的另一端与真空发生器相连，侧壁上方开有螺孔0，可以与小指驱动气缸组件19的螺栓107连接。
[0033]无名指吸盘20、中指吸盘23和食指吸盘26结构如图7所示，其结构与小指吸盘17相似，为圆筒状，上部有一段细颈，其上方开有通气螺孔P与内孔相通，通过螺纹式气管接头连接通气软管3，通气软管3的另一端与真空发生器相连，只是没有螺孔0，细颈用来安装三指吸盘前夹板24和三指吸盘后夹板25。
[0034]在本实用新型的一种优选实施例中，三指吸盘夹板由三指吸盘前夹板24与三指吸盘后夹板25构成，三指吸盘前夹板24与三指吸盘后夹板25均为矩形薄块，厚度与无名指吸盘20、中指吸盘23和食指吸盘26的细颈的高度相同，两夹板长边的长度相同。在两夹板长边边缘各开有三个半圆形凹槽，凹槽半径与无名指吸盘20、中指吸盘23和食指吸盘26的细颈半径相同，使三指细颈可以分别放入凹槽内，两板对接可将半圆孔拼接成圆孔以固定三指吸盘。三指吸盘前夹板24与三指吸盘后夹板25对接后通过螺栓使两板闭合，从而夹紧三指吸盘。
[0035]实验时，打开手套上夹板204和手套下夹板205，将舱外航天服手套7放在手套支座201上，闭合手套上夹板204和手套下夹板205，并用上弹簧卡扣207和下弹簧卡扣202卡紧手套上夹板204和手套下夹板205，从而可以将舱外航天服手套7夹紧。拇指驱动气缸组件12的一端通过万向节101的螺杆与设置在与舱外航天服手套拇指相邻的前竖梁11上的螺孔连接，另一端通过螺栓107与拇指吸盘10上的螺孔m连接。小指驱动气缸组件19的一端通过万向节101的螺杆与第三竖梁18上设置的螺孔连接，另一端通过螺栓107与小指吸盘17上的螺孔O连接。三指驱动气缸组件21的一端通过万向节101的螺杆与第四竖梁22上设置的螺孔连接，另一端通过螺栓107与三指吸盘后夹板25连接。
[0036]在本实用新型中，如图8所示，将拇指吸盘10、小指吸盘17、无名指吸盘20、中指吸盘23和食指吸盘26垂直插入舱外航天服手套7的各个手指球头即可完成手指吸盘的安装。
[0037]在本实用新型中，空气压缩机I提供一定压力的高压气体，高压气体通过通气软管3分为两路，一路通往驱动气缸组件，供驱动气缸工作，另一路通往真空发生器，使真空发生器产生真空度。所述的真空发生器2产生负压，使五指吸盘与五指球头之间形成真空从而牢固吸附五指。
[0038]在换向阀的控制下，各个驱动组件交替工作，从而模拟人手部抓握动作。换向阀F2、F3和F5为二位五通电磁换向阀。当二位五通电磁换向阀F2的电磁铁4D通电，二位五通电磁换向阀F3的电磁铁6D通电，二位五通电磁换向阀F5的电磁铁1D通电，拇指驱动气缸组件12和小指驱动气缸组件19的直线气缸伸出，推动拇指和小指弯曲，其余三指伸直，形式如图9所示。
[0039]当二位五通电磁换向阀F2的电磁铁3D通电，二位五通电磁换向阀F3的电磁铁6D通电，二位五通电磁换向阀F5的电磁铁9D通电，拇指驱动气缸组件12和小指驱动气缸组件19的直线气缸收缩，拉动拇指和小指伸直，这时手套五指全部伸直。当二位五通电磁换向阀F2的电磁铁3D通电，二位五通电磁换向阀F3的电磁铁通电，二位五通电磁换向阀F5的电磁铁9D通电，拇指驱动气缸组件12、小指驱动气缸组件19的直线气缸收缩，三指驱动气缸组件21的直线气缸伸出，使拇指和小指伸直，三指弯曲，形式如图10所示。
[0040]以上对本实用新型所提供的舱外航天手套手指运动寿命实验装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.舱外航天服手套手指运动寿命实验装置，其特征在于:包括空气压缩机、真空发生器、通气软管、舱外航天服手套、手指吸盘、驱动气缸组件、手套夹紧机构、三指吸盘夹板和框架；所述的手指吸盘包括拇指吸盘、小指吸盘、无名指吸盘、中指吸盘和食指吸盘；所述的驱动气缸组件包括拇指驱动气缸组件、小指驱动气缸组件和三指驱动气缸组件；所述的空气压缩机提供的压力气体通过通气软管分为两路，一路通往驱动气缸组件，供驱动气缸工作，另一路通往真空发生器，使真空发生器产生真空度，产生的负压使手指吸盘形成真空从而牢固吸附五指；所述的框架由底横梁、底纵梁、竖梁、上横梁和上纵梁组成一体式结构；所述手套夹紧机构固定在上横梁上并夹紧手套；所述的拇指驱动气缸组件一端与一竖梁连接，另一端与拇指吸盘连接；小指驱动气缸组件一端与一竖梁连接，另一端与小指吸盘连接；三指驱动气缸组件一端与一竖梁连接，另一端与夹住无名指吸盘、中指吸盘和食指吸盘的三指吸盘夹板连接。
2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述的框架结构是:前中后三根底横梁和左右两根底纵梁连接成矩形底座，两根前竖梁和两根中间竖梁分别立在底座两侧的前端与中部；在左右方向同一侧的前竖梁和中间竖梁顶端分别连接一根上纵梁，在两根中间竖梁的上部之间连接上横梁，在后部底横梁的中部连接第三竖梁和第四竖梁；上述的横梁、纵梁和竖梁组成了一体式的框架结构。
3.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，拇指驱动气缸组件、小指驱动气缸组件和三指驱动气缸组件结构相同，依次由带螺杆万向节、连接夹板、直线气缸、带螺孔万向节、U型连接夹板、螺母和螺栓组成；拇指驱动气缸组件的一端通过万向节的螺杆与设置在一根前竖梁上的螺纹孔连接，另一端通过螺栓与拇指吸盘上的螺孔m连接；小指驱动气缸组件的一端通过万向节的螺杆与第三竖梁上设置的螺孔连接，另一端通过螺栓与小指吸盘上的螺孔O连接；三指驱动气缸组件的一端通过万向节的螺杆与第四竖梁上设置的螺孔连接，另一端通过螺栓与三指吸盘后夹板连接。
4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述手套夹紧机构包括:手套支座、上合页、上弹簧卡扣、手套上夹板、手套下夹板、下合页和下弹簧卡扣；其中，手套支座为M形结构，两底端的端面分别开有光孔，通过螺栓固定在上横梁上；所述的上合页、上弹簧卡扣和下合页、下弹簧卡扣分别设在M形结构顶部的上下两端，将手套上夹板和手套下夹板扣紧。
5.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于，拇指吸盘上部为半球形状，下部为圆柱，内部开有与外圆偏心的前端为半球形的孔，孔的直径与舱外航天服手套的拇指球头直径相同，使舱外航天服手套的拇指球头恰好能够紧密的插入孔中；在拇指吸盘厚壁一侧沿外壁半球半径方向向上45度开有通气螺孔L，通过螺纹式气管接头连接通气软管，通气软管的另一端与真空发生器相连，在此螺孔正下方垂直于拇指球头插入方向开有盲孔m，与拇指驱动气缸组件所述的螺栓连接。
6.根据权利要求3所述的实验装置，其特征在于，小指吸盘为圆筒状，上部有一段细颈，内部开有前端为半球形的孔，孔的直径与舱外航天服手套小指球头直径相同，使舱外航天服手套的小指球头恰好能够紧密的插入孔中，同时上方开有通气螺孔η与内孔相通，通过螺纹式气管接头连接通气软管，通气软管的另一端与真空发生器相连，侧壁上方开有螺孔O，可以与小指驱动气缸组件所述的螺栓连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种舱外航天服手套手指运动寿命实验装置，包括空气压缩机、真空发生器、通气软管、舱外航天服手套、手指吸盘、驱动气缸组件、手套夹紧机构、三指吸盘夹板和框架。所述的空气压缩机提供的压力气体通过通气软管分为两路，一路通往驱动气缸组件，供驱动气缸工作，另一路通往真空发生器，使真空发生器产生真空度，产生的负压使手指吸盘形成真空从而牢固吸附五指。本实用新型通过物理方法模拟人的手指运动，从而代替人手对舱外航天服手套手指进行寿命实验。既可以快速完成高强度的寿命实验，又可以为技术的研发和应用获得检测的数据。舱外航天服手套的手指指尖与测试机构的真空吸附连接紧密，不会产生脱落，对手套不会产生任何损害。
【IPC分类】G01N19-00
【公开号】CN204514781
【申请号】CN201520049252
【发明人】许淑惠, 刘晓睿, 胡昊辰, 侯文国, 吴贞桢, 石文
【申请人】北京建筑大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年1月26日