二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置制造方法
【專利摘要】二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置，它涉及一種機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置，具體涉及一種二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置。本發(fā)明為了解決空間機(jī)械手是按太空失重環(huán)境球涉及的，在地面試驗(yàn)中如果不進(jìn)行重力補(bǔ)償，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至損壞機(jī)械手的問題。本發(fā)明的第一懸掛繩的上端與第一吊點(diǎn)固定連接，兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌并排平行設(shè)置，第一直線氣浮導(dǎo)軌設(shè)置在兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌之間，第一直線氣浮導(dǎo)軌兩端分別與兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，第二懸掛繩的上端通過(guò)移動(dòng)滑塊與第一直線氣浮導(dǎo)軌連接，第三懸掛繩的下端與機(jī)械臂的中部連接，第四懸掛繩的下端與機(jī)械臂的右端連接。本發(fā)明用于空間機(jī)械臂重力補(bǔ)償。
【專利說(shuō)明】二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置，具體涉及一種二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]空間機(jī)械手分機(jī)構(gòu)是空間機(jī)器人機(jī)構(gòu)的重要組成部分。在完成實(shí)驗(yàn)室研制階段應(yīng)進(jìn)行機(jī)械手的功能驗(yàn)證、運(yùn)動(dòng)學(xué)算法驗(yàn)證，在總裝場(chǎng)要實(shí)現(xiàn)機(jī)械手與衛(wèi)星本體的安裝，安裝后還要驗(yàn)證機(jī)械手的功能和測(cè)試機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)精度。以上過(guò)程都要在地面完成，而機(jī)械手是按照太空失重環(huán)境要求設(shè)計(jì)的，在地面試驗(yàn)中，如果不進(jìn)行重力補(bǔ)償，重力的作用將會(huì)在各個(gè)關(guān)節(jié)部位產(chǎn)生較大的力和力矩，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至損壞機(jī)械手。因此，需要研制機(jī)械手重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的目的是要在地面上模擬空間的零重力環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)空間機(jī)械手的控制，進(jìn)行太空環(huán)境中機(jī)械手運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決空間機(jī)械手是按太空失重環(huán)境球涉及的，在地面試驗(yàn)中如果不進(jìn)行重力補(bǔ)償，會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至損壞機(jī)械手的問題，進(jìn)而提出二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置。
[0004]本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括第一懸掛繩、第一直線氣浮導(dǎo)軌、移動(dòng)滑塊、第二懸掛繩、雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁、第三懸掛繩、第四懸掛繩、第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌，第一懸掛繩的上端與第一吊點(diǎn)固定連接，第一懸掛繩的下端與機(jī)械臂的左端連接，兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌并排平行設(shè)置，第一直線氣浮導(dǎo)軌設(shè)置在兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌之間，且第一直線氣浮導(dǎo)軌沿長(zhǎng)度方向的中心線與第二直線氣浮導(dǎo)軌沿長(zhǎng)度方向的中心線垂直，第一直線氣浮導(dǎo)軌兩端分別與兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌滑動(dòng)連接，第二懸掛繩的上端通過(guò)移動(dòng)滑塊與第一直線氣浮導(dǎo)軌連接，第二懸掛繩的下端通過(guò)第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁的中部連接，雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁一端與第三懸掛繩的上端連接，第三懸掛繩的下端與機(jī)械臂的中部連接，雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁的另一端通過(guò)第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)與第四懸掛繩的上端連接，第四懸掛繩的下端與機(jī)械臂的右端連接。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能夠解決空間機(jī)械臂的重力補(bǔ)償問題，為空間機(jī)械臂在地面實(shí)驗(yàn)提供了重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于理解和實(shí)現(xiàn)。本機(jī)構(gòu)具有在總裝場(chǎng)進(jìn)行機(jī)械臂的功能測(cè)試和精度測(cè)試的能力。機(jī)械臂重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)的工作模式為機(jī)械臂根部固定展開模式。根部固定展開模式是指機(jī)械臂與衛(wèi)星本體固定后進(jìn)行功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和精度測(cè)試實(shí)驗(yàn)，本機(jī)構(gòu)在根部固定模式進(jìn)行功能驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)時(shí)，可實(shí)現(xiàn)空間機(jī)械手分機(jī)構(gòu)各關(guān)節(jié)的單獨(dú)運(yùn)動(dòng)，滿足各關(guān)節(jié)大角度范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)要求?？臻g機(jī)械臂零重力補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)采用被動(dòng)隨動(dòng)式跟蹤方式。直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)械臂變形影響小，模擬精度聞，無(wú)臂桿受:扭等優(yōu)點(diǎn)。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本發(fā)明的立體機(jī)構(gòu)示意圖，圖2是本發(fā)明的機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置包括第一懸掛繩1、第一直線氣浮導(dǎo)軌2、移動(dòng)滑塊3、第二懸掛繩4、雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁5、第三懸掛繩6、第四懸掛繩7、第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8、第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9和兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌10，第一懸掛繩I的上端與第一吊點(diǎn)11固定連接，第一懸掛繩I的下端與機(jī)械臂12的左端連接，兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌10并排平行設(shè)置，第一直線氣浮導(dǎo)軌2設(shè)置在兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌10之間，且第一直線氣浮導(dǎo)軌2沿長(zhǎng)度方向的中心線與第二直線氣浮導(dǎo)軌10沿長(zhǎng)度方向的中心線垂直，第一直線氣浮導(dǎo)軌2兩端分別與兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌10滑動(dòng)連接，第二懸掛繩4的上端通過(guò)移動(dòng)滑塊3與第一直線氣浮導(dǎo)軌2連接，第二懸掛繩4的下端通過(guò)第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8與雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁5的中部連接，雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁5 —端與第三懸掛繩6的上端連接，第三懸掛繩6的下端與機(jī)械臂2的中部連接，雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁5的另一端通過(guò)第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9與第四懸掛繩7的上端連接，第四懸掛繩7的下端與機(jī)械臂12的右端連接。
[0008]【具體實(shí)施方式】二:結(jié)合圖1和圖2說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置的第一懸掛繩I的上端通過(guò)固定氣浮軸承與第一吊點(diǎn)11連接。
[0009]本實(shí)施方式的技術(shù)效果是:如此設(shè)置，第一懸掛繩I的上端通過(guò)氣浮軸承固定連接，使機(jī)械臂12左端的位置不發(fā)生改變，故第一懸掛繩I始終保持垂直狀態(tài)，第一懸掛繩I固定不動(dòng)便可實(shí)現(xiàn)零重力補(bǔ)償。其它組成及連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0010]工作原理
[0011]第一懸掛繩I的上端通過(guò)氣浮軸承固定連接，使機(jī)械臂12左端的位置不發(fā)生改變，故第一懸掛繩I始終保持垂直狀態(tài)，第一懸掛繩I固定不動(dòng)便可實(shí)現(xiàn)零重力補(bǔ)償；機(jī)械臂12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一直線氣浮導(dǎo)軌2和兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌10進(jìn)行跟蹤，第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)8和第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)9被動(dòng)跟蹤，保證第三懸掛繩6和第四懸掛繩7保持垂直，進(jìn)行零重力補(bǔ)
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【權(quán)利要求】
1.二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置包括第一懸掛繩(I)、第一直線氣浮導(dǎo)軌(2)、移動(dòng)滑塊(3)、第二懸掛繩(4)、雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁(5)、第三懸掛繩(6)、第四懸掛繩(7)、第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(8)、第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)和兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌(10)，第一懸掛繩(I)的上端與第一吊點(diǎn)(11)固定連接，第一懸掛繩(I)的下端與機(jī)械臂(12)的左端連接，兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌(10)并排平行設(shè)置，第一直線氣浮導(dǎo)軌(2)設(shè)置在兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌(10)之間，且第一直線氣浮導(dǎo)軌(2)沿長(zhǎng)度方向的中心線與第二直線氣浮導(dǎo)軌(10)沿長(zhǎng)度方向的中心線垂直，第一直線氣浮導(dǎo)軌(2)兩端分別與兩個(gè)第二直線氣浮導(dǎo)軌(10)滑動(dòng)連接，第二懸掛繩(4)的上端通過(guò)移動(dòng)滑塊(3)與第一直線氣浮導(dǎo)軌(2)連接，第二懸掛繩(4)的下端通過(guò)第一回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(8)與雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁(5)的中部連接，雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁(5) —端與第三懸掛繩(6)的上端連接，第三懸掛繩(6)的下端與機(jī)械臂(2)的中部連接，雙回轉(zhuǎn)吊架橫梁(5)的另一端通過(guò)第二回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)與第四懸掛繩(7)的上端連接，第四懸掛繩(7)的下端與機(jī)械臂(12)的右端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述二維直線氣浮導(dǎo)軌式機(jī)械臂重力補(bǔ)償裝置，其特征在于:第一懸掛繩(I)的上端通過(guò)固定氣浮軸承與第一吊點(diǎn)(11)連接。
【文檔編號(hào)】B25J19/00GK103878788SQ201410135982
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】鄧宗全, 高海波, 劉振, 李楠, 丁亮, 項(xiàng)升 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)