【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本技術涉及航空模擬，具體涉及一種隨動控制的低重力模擬裝置。
技術介紹
1、目前，隨著航天空技術的發(fā)展，所有的載人空間探索活動不僅需要在航天工程上進一步創(chuàng)新發(fā)展，還需要對宇航員進行訓練，以幫助其熟悉在太空或外星球執(zhí)行任務的微重力或低重力環(huán)境。
2、在實際的航天環(huán)境中工作時，宇航員需要在失重環(huán)境下對工具進行操作，亦或是對固定的操作設備進行作業(yè)，因此，需要一種能夠模擬上述情況的低重力模擬裝置，以進行工效學測試，
3、現(xiàn)有技術中又公開了一種多自由度運動模擬平臺，公開號為cn115019596a，包括包括繩索、鋼架、導向裝置、吊機機構以及負載艙，所述鋼架的上下兩端各安裝有四套間隔90°的吊機機構，所述導向裝置分別安裝在鋼架的上下兩端并對應位于所述吊機機構的前方，所述繩索采用空間對稱的上四下四方式布局，每根所述繩索的一端纏繞在所述吊機機構上，另一端繞過所述導向裝置連接在所述負載艙上，所述負載艙隨著八根所述繩索伸縮長度的改變，在三維空間內實現(xiàn)x軸、y軸、z軸、俯仰、橫滾五個自由度運動，該實驗裝置雖克服傳統(tǒng)模擬方法工作空間受限制的問題，能夠實現(xiàn)零重力或低重力環(huán)境下模擬負載平臺的運動控制和受力模擬，該種方式無法滿足地面支撐和約束等情況下宇航員的操作姿態(tài)的模擬，不利于工效學測試的展開。
技術實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術存在的不足，本技術的目的在于提供一種隨動控制的低重力模擬裝置。
2、本技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：一種隨動控制的低重力模擬裝置，包括
3、隨動行架，包括x軸軌道，以及被設置為沿x軸軌道滑動的y軸軌道，所述y軸軌道上可滑動的設有z軸支撐架，所述z軸支撐架底部延伸有z軸軌道；
4、測試架組件，用于連接和約束艙服的連接架，以及活動設置于連接架上的傳動架，所述傳動架滑動設置于z軸軌道上；
5、隨動組件，包括連接于z軸支撐架與傳動架之間的z軸補償組件，連接于傳動架與連接架之間的y軸補償組件，以及設置在連接架上的多個x軸補償組件，所述x軸補償組件連接于艙服兩側，并靠近艙服的肩部和/或腰部布置。
6、進一步，所述隨動行架前部還設有環(huán)境模擬組件，所述環(huán)境模擬組件包括機械手，以及設置在機械手驅動端上的艙板，所述艙板面向測試架組件設置。
7、進一步，所述y軸軌道上還設有可滑動的彈簧平衡器，所述彈簧平衡器用于吊裝作業(yè)工具。
8、進一步，所述x軸補償組件包括布置在連接架上的多個直線電缸，所述直線電缸關于x軸布置，且所述直線電缸的動作端上設有轉接座，所述轉接座與外艙服連接，并與直線電缸的輸出端圍繞z軸鉸接。
9、進一步，所述y軸補償組件包括設置在傳動架上的伺服電機，以及設置于連接架上的y向連接軸，所述y向連接軸與伺服電機之間連接有齒輪傳動系，以致動所述連接架相對傳動架圍繞y軸轉動。
10、進一步，所述z軸補償組件包括電動平衡器和z軸旋轉模組，所述電動平衡器上端連接在z軸支撐架的頂部，其下端連接傳動架，并牽引傳動架保持在平衡位置，所述z軸旋轉模組固定在z軸支撐架的底部，且所述z軸旋轉模組的動作端連接z軸軌道，并致動z軸軌道轉動。
11、進一步，所述連接架匹配外艙服設置，且所述連接架底部設有用于支撐和約束外艙服底部的支承板。
12、進一步，所述支承板可轉動的連接在連接架的底部，且所述x軸補償組件隨宇航員的兩側動作而補償動作，所述支承板支撐外艙服并隨兩側的x軸補償組件和宇航員動作而相對連接架轉動。
13、進一步，所述測試架組件還包括設置在連接架上的六維傳感器，所述六維傳感器連接有控制器，所述控制器與隨動組件控制連接，所述六維力傳感器接收艙服的載荷，并通過控制器控制隨動組件補償動作。
14、進一步，所述外艙服上連接有急停按鈕。
15、與現(xiàn)有技術相比，本技術具有以下優(yōu)點和有益效果：
16、1、本技術的通過在隨動行架的前部設置艙板，艙板由機械手控制與測試架的相對位置，艙板還可作為航天設備的模擬，在測試架的頂部通過彈簧平衡器懸掛操作工具，以滿足宇航員在不同位姿下對工具的操作，以及與航天設備的交互作業(yè)，從而有效的進行工效學測試，并實現(xiàn)對局部空間環(huán)境的模擬，在測試過程中，可通過機械手調節(jié)艙板姿態(tài)，以輔助宇航員與設備的相對位姿，滿足不同工況下的工效學測試；
17、2、測試架組件通過連接架為宇航員提供底部支撐，提供宇航員在失重環(huán)境下以腿部支承和約束狀態(tài)下的作業(yè)模擬，并通過y軸補償組件實現(xiàn)連接架相對于傳動架在y軸上的轉動，通過z軸補償組件提供宇航員的懸浮，以及在z軸上的轉動，并通過x軸補償組件實現(xiàn)宇航員在失重狀態(tài)下的姿態(tài)隨動調整和動作補償，以滿足身體與操作空間和待測設備不同相對位姿、身體不同約束的情況下的模擬，該裝置主要為工效學測試試驗提供身體位姿模擬支持，能夠滿足地面支撐、約束等情況下宇航員的空間操作姿態(tài)，支持開展工效學測試。
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1.一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述隨動行架(1)前部還設有環(huán)境模擬組件(7)，所述環(huán)境模擬組件(7)包括機械手(7.2)，以及設置在機械手(7.2)驅動端上的艙板(7.1)，所述艙板(7.1)面向測試架組件設置。
3.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述Y軸軌道(1.2)上還設有可滑動的彈簧平衡器(8)，所述彈簧平衡器(8)用于吊裝作業(yè)工具。
4.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述X軸補償組件(4)包括布置在連接架(2)上的多個直線電缸(4.1)，所述直線電缸(4.1)關于X軸布置，且所述直線電缸(4.1)的動作端上設有轉接座(4.2)，所述轉接座(4.2)與外艙服(9)連接，并與直線電缸(4.1)的輸出端圍繞Z軸鉸接。
5.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述Y軸補償組件(5)包括設置在傳動架(3)上的伺服電機(5.1)，以及設置于連接架(2)上的Y向連接軸(
6.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述Z軸補償組件(6)包括電動平衡器(6.1)和Z軸旋轉模組(6.2)，所述電動平衡器(6.1)上端連接在Z軸支撐架(1.3)的頂部，其下端連接傳動架(3)，并牽引傳動架(3)保持在平衡位置，所述Z軸旋轉模組(6.2)固定在Z軸支撐架(1.3)的底部，且所述Z軸旋轉模組(6.2)的動作端連接Z軸軌道(1.4)，并致動Z軸軌道(1.4)轉動。
7.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述連接架(2)匹配外艙服(9)設置，且所述連接架(2)底部設有用于支撐和約束外艙服(9)底部的支承板(2.1)。
8.如權利要求7所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述支承板(2.1)可轉動的連接在連接架(2)的底部，且所述X軸補償組件(4)隨宇航員的兩側動作而補償動作，所述支承板(2.1)支撐外艙服(9)并隨兩側的X軸補償組件(4)和宇航員動作而相對連接架(2)轉動。
9.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述外艙服(9)上連接有急停按鈕(9.1)。
10.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述測試架組件還包括設置在連接架(2)上的六維傳感器，所述六維傳感器連接有控制器，所述控制器與隨動組件控制連接，所述六維力傳感器(12)接收艙服的載荷，并通過控制器控制隨動組件補償動作。
...【技術特征摘要】
1.一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述隨動行架(1)前部還設有環(huán)境模擬組件(7)，所述環(huán)境模擬組件(7)包括機械手(7.2)，以及設置在機械手(7.2)驅動端上的艙板(7.1)，所述艙板(7.1)面向測試架組件設置。
3.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述y軸軌道(1.2)上還設有可滑動的彈簧平衡器(8)，所述彈簧平衡器(8)用于吊裝作業(yè)工具。
4.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述x軸補償組件(4)包括布置在連接架(2)上的多個直線電缸(4.1)，所述直線電缸(4.1)關于x軸布置，且所述直線電缸(4.1)的動作端上設有轉接座(4.2)，所述轉接座(4.2)與外艙服(9)連接，并與直線電缸(4.1)的輸出端圍繞z軸鉸接。
5.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：所述y軸補償組件(5)包括設置在傳動架(3)上的伺服電機(5.1)，以及設置于連接架(2)上的y向連接軸(5.2)，所述y向連接軸(5.2)與伺服電機(5.1)之間連接有齒輪傳動系(5.3)，以致動所述連接架(2)相對傳動架(3)圍繞y軸轉動。
6.如權利要求1所述的一種隨動控制的低重力模擬裝置，其特征在于：...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李翔，徐堅磊，鞠立濤，范俊偉，王昊，刁常堃，孟令子，王羽白，宋子良，吳意，
申請(專利權)人：浙江航工智能科技集團有限公司，
類型：新型
國別省市：
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