空間機械臂集中式鎖解機構的設計與分析.pdf

1、為了拓展功能以及完成特殊的作業(yè)任務，航天飛行器廣泛使用了機械臂。機械臂通常在低重力或微重力的太空環(huán)境中工作，對強度要求不高，為減輕發(fā)射的有效載荷，一般都做成薄壁構件，但在運輸和發(fā)射過程中要承受靜力過載以及振動、沖擊等復雜的力學環(huán)境，同時為實現所需運動功能，機械臂通常裝有電機、減速器等部件，質量較為集中，發(fā)射過程中會產生較大的慣性力，為了避免機械臂損壞，因此需要對機械臂的薄弱部位進行支撐和鎖定。通過對機械臂具體結構、收攏狀態(tài)和尺寸以及外部

2、環(huán)境的分析，提出了一種集中解鎖的可回收包帶式鎖解機構。該機構可以保證機械臂在運載發(fā)射直至定軌過程中安全、可靠地固定，不至于發(fā)生振動、變形以及其它對機械臂產生破壞性影響的作用，在衛(wèi)星發(fā)射時對機械臂進行可靠的鎖緊，同時當衛(wèi)星進入預定軌道后又可以釋放機械臂，使機械臂完成預定功能。
　　考慮航天產品發(fā)射成本以及對高剛度、高強度、高可靠性等要求，完成了整套鎖解機構的設計并利用MATLAB對鎖緊和解鎖過程中所采用的非標準棘輪機構進行了優(yōu)化設計

3、，該套機構在使用的過程中不會產生任何太空垃圾。
　　基于ADAMS建立了剛柔耦合系統(tǒng)，分析了不同條件下包帶回收的時間、回收的軌跡以及包帶回收過程中對周圍其他對象產生的碰撞力，通過分析還可以為簧盒的設計提供指導?；贏NSYS對集中式鎖解機構中的關鍵部件進行了動力學分析，并通過參數化建模完成了鎖解控制支座的優(yōu)化分析。完成了集中式鎖解機構原理樣機的制造，并用樣機進行了鎖定、解鎖、振動等試驗。
　　通過對空間機械臂集中式鎖解機構的