一种高精密柔性电动伺服指向机构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108459623A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810251915.8(22)申请日2018.03.26(71)申请人燕山大学地址066004河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号(72)发明人李仕华张建伟韩雪艳李富娟陈爽单彦霞(74)专利代理机构秦皇岛一诚知识产权事务所(普通合伙)13116代理人崔凤英(51)Int.Cl.G05D3/12(2006.01)H02K7/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种高精密柔性电动伺服指向机构(57)摘要一种高精密柔性电动伺服指向机构，主要包括四组动力输入系统、指向平台、绳扣、高度角传感器、轴端挡圈、第一铰链轴、连杆、第二铰链轴、下轴承套筒、连接盘、电动缸、底板、圆锥滚子轴承A、圆锥滚子轴承B、上轴承套筒、深沟球轴承、方位角传感器、滑轮支架。本发明的稳定性高、减少零部件个数，增加了转动范围；消除串联刚性指向机构中存在的累积误差。CN108459623ACN108459623A权利要求书1/1页1.一种高精密柔性电动伺服指向机构，主要包括有四组动力输入系统、指向平台、绳扣、高度角传感器、轴端挡圈、第一铰链轴、连杆、第二铰链轴、下轴承套筒、连接盘、电动缸、底板、圆锥滚子轴承A、圆锥滚子轴承B、上轴承套筒、深沟球轴承、方位角传感器、滑轮支架，其特征在于：在底板上设有四个结构相同的动力输入系统，在平台上设有四个滑轮支架，每个滑轮支架上均设有滑轮，在指向平台的下表面设有四个绳扣，每个绳扣的位置与底板上的滑轮支架位置相对应，每个绳扣与柔性绳索的一端相连，柔性绳索的另一端穿过对应的滑轮，缠绕在收线盘上，柔性绳索另一端的端部固定在收线盘上，上轴承套筒设在指向平台下，圆锥滚子轴承A过盈安装在上轴承套筒内，第一个铰链轴的外伸轴通过圆锥滚子轴承A相连，使第一铰链轴的外伸轴可以绕指向平台旋转，在第一个铰链轴的两侧通过螺母分别与一个连杆固定连接，在两个连杆的对应位置分别设有深沟球轴承，两个深沟球轴承之间设有第二铰链轴，第二铰链轴的一端延伸连杆的外部，第二铰链轴的一端与高角度传感器相连，第二铰链轴的外伸轴插接在圆锥滚子轴承B内，圆锥滚子轴承B固定在下轴承套筒的内部，在下轴承套筒内、圆锥滚子轴承B的下部设有方位角传感器，下轴承套筒的下部通过螺钉与连接盘相连，在连接盘的下部与电动缸的输出轴固定连接，电动缸设在底板上，置于四个滑轮支架之间。2.根据权利要求1所述的一种高精密柔性电动伺服指向机构，其特征在于：动力输入系统由伺服电机、伺服电机架、联轴器、减速器、收线盘、滑轮和柔性绳索组成，伺服电机架设在平台上，伺服电机固定在伺服电机架上，伺服电机的输出端与减速器的输入轴通过联轴器相连，减速器的输出轴通过螺钉、轴端挡圈与收线盘相连，收线盘、轴端挡圈均设在减速器的输出轴上。3.根据权利要求1所述的一种高精密柔性电动伺服指向机构，其特征在于：滑轮的安装位置可调节，通过调节四个滑轮与电动缸的距离能够改变指向平台的运动范围。2CN108459623A说明书1/3页一种高精密柔性电动伺服指向机构技术领域[0001]本发明属于精密机械跟踪测量技术领域，涉及高精密柔性电动伺服指向机构。背景技术[0002]指向机构是指一类可以改变指向平台空间姿态的机构。在天线、侦查、预警、制导、通信、卫星对接等方面有着大量的应用，尤其是在航天工程领域具有多种用途，如天线对准机构，太阳能光伏板向日机构以及地面雷达的指向机构等，都需要能够实现大范围、全方向、高精度的空间指向机构。而传统的刚性指向机构构件数目较多，成本较高，而且电机一般安装在机器上增加了机器的惯性，使指向机构不易控制。或者电机安装在底座上通过一系列传动机构驱动指向平台，则由于存在传动间隙，传动部件之间的摩擦、磨损会大大降低整体的使用寿命。为了解决上述问题在此提出一种新型的高精密柔性电动伺服指向机构，该机构将所有电机置于底部，通过柔性绳索直接驱动指向平台，减少了电机与指向平台之间的传动部件，从而使构件数目大大降低，并且减少了各零部件之间的冲突，增加了转动范围；而且在电动缸的调整下，指向平台部分可以上下移动，这样可以保证指向平台在卫星上能伸出舱外使用；同时采用四个电机并联冗余驱动，消除了串联刚性指向机构中存在的累积误差，得到了较高的指向精度。发明内容[0003]本发明的目的是提供一种稳定性高、减少零部件个数，增加了转动范围；消除串联刚性指向机构中存在的累积误差的高精密柔性电动伺服指向机构。[0004]本发明主要包括四组动力输入系统、指向平台、绳扣、高度角传感器、轴端挡圈、第一铰链轴、连杆、第二铰链轴、下轴承套筒、连接盘、电动缸、底板、圆锥滚子轴承A、圆锥滚