一种变刚度可展机构及其测控方法与流程

文档序号:12117694阅读:来源:国知局

技术特征:

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。

2.如权利要求1所述一种变刚度可展机构,其特征在于: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。

3.如权利要求1所述一种变刚度可展机构,其特征在于: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。

4.如权利要求1所述一种变刚度可展机构,其特征在于:反射作用面左侧边和右侧边分别与豆荚杆的展开部分间、前侧边与动平台间,以及后侧边与机架间均为点连接。

5.如权利要求1所述一种变刚度可展机构,其特征在于: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。

6.如权利要求1所述一种变刚度可展机构,其特征在于: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。

7.如权利要求6所述一种变刚度可展机构,其特征在于: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。

8.如权利要求7所述一种变刚度可展机构,其特征在于: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。

9.针对权利要求1~8所述一种变刚度可展机构的测控方法,其特征在于:通过如下步骤实现:

步骤1:操作开始,将上位机、数据采集卡与运动控制器初始化;

步骤2:控制两个滚筒电机以相同的速度同时开始运动;

步骤3:实时判断两个激光测距仪的测量值之差是否在设定的许可范围内;如果是,继续进行步骤4;如果否,则大测量值所对应的滚筒电机停止运动,小测量值所对应的滚筒电机继续运动,随后重复进行步骤3;

步骤4:根据两个激光测距仪的测量值,进一步判断是否均达到设定目标值;如果是,则继续进行步骤5;如果否,则控制达到设定目标值得激光测距仪所对应的滚筒电机停止运动,未达到设定目标值对应的滚筒电机继续运动,随后重复步骤4;

步骤5:两个滚筒电机停止运动,此时豆荚杆处于完全展开状态;

步骤6:控制四个蜗轮蜗杆电机开始运动;

步骤7:判断四个编码器监测的蜗轮蜗杆电机运动位移值是否达到设定值,以及四个扭矩传感器监测的扭矩值是否均达到设定值;如果是,则继续进行下一步;如果否,则扭矩值未达到设定值的蜗轮蜗杆电机继续运动;随后重复进行步骤7;

步骤9:四个蜗轮蜗杆电机停止运动;此时反射作用面达到指定平整度,变刚度可展机构达到指定刚度;操作结束。

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