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原文传递一种基于磁吸小车的悬吊式重力卸载系统

专利名称：	一种基于磁吸小车的悬吊式重力卸载系统
摘要：	本发明设计了基于磁吸小车的悬吊式重力卸载系统，尤其适用于航天器多关节机械臂的重力卸载。所述重力卸载系统主要包括磁吸小车、导磁壁板、拉紧机构、安全绳、吊绳。所述磁吸小车，由吸附单元、移动机构、恒张力机构、吊线倾角检测机构组成。吸附单元保证了小车贴合于导磁壁板下方，移动机构保证了磁吸小车机动性好，能够灵活地随动至关节质心正上方，再通过吊线倾角检测系统的反馈校正，保证了吊线的铅垂，通过恒张力机构实现了对卸载对象的重力卸载。所述重力卸载系统克服了随动系统的惯性、摩擦等不利因素，能有效减小了吊线的水平漂移，可提高重力卸载精度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	王玉亮;周骥;王巍;毕树生;刘荣;李大寨;裴旭;蔡月日
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-15T00:00:00+0800
申请号：	CN201910762612.7
公开号：	CN110450992A
分类号：	B64G7/00(2006.01);B;B64;B64G;B64G7
申请人地址：	100191北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种基于磁吸小车的悬吊式重力卸载系统，其特征在于，包括磁吸小车、导磁壁板、拉紧机构、安全绳、吊绳。 2.根据权利要求1所述的磁吸小车，其特征在于，包括吸附单元、移动机构、恒张力机构、吊线倾角检测机构。 3.根据权利要求1所述的磁吸小车，其特征在于，其用于悬吊式重力卸载系统时吸附于导磁壁板下方，位于导磁壁板和卸载对象之间，可以实现在导磁壁板表面的全向运动。 4.根据权利要求2所述的吸附单元，其特征在于，由一块轭铁和两块永磁体构成，两块永磁体互相平行与轭铁的同一表面贴合，其中两块永磁体的磁极方向相反行程磁路耦合，能够在不与导磁壁板贴合的情况下提供足够吸附力，用于平衡磁吸小车的重力和卸载产生的拉力。 5.根据权利要求2所述的移动机构，其特征在于，由3个直流无刷电机及其驱动器和3个全向轮组成，用于实现磁吸小车在平面内的移动和转动。 6.根据权利要求2所述的恒张力机构，其特征在于，由吊线收放电机、张力传感器、滑轮组、抱闸组成，其中一个滑轮与电机同轴连接，通过电机的正反转控制吊线的缩放，吊线的张力大小通过张力传感器测量的值反馈给电机，由电机微转进行调节，以保证模拟重力卸载的稳定性。 7.根据权利要求2、6所述的恒张力机构，其特征在于，设有为安全设计考虑的抱闸，抱闸位于吊线起始处与吊线收放电机同轴，当小车电池电量不足时，抱闸将锁死吊线，对应吊点处的重力依然被平衡，避免因模拟零重力失效而导致卸载对象掉落。 8.根据权利要求2所述的吊线倾角检测机构，其特征在于，由二自由度的虎克铰结构、直线轴承和两个角度编码器组成；当卸载对象运动时磁吸小车也会移动至理论的位置，但会存在一定的误差，吊线倾角检测机构利用测得的倾角对磁吸小车的位置进行反馈微调，用以保证吊线位于铅垂方向。
所属类别：	发明专利