基于直线驱动的空间可展太阳翼结构与运动特性分析

发布时间：2025-01-04 00:02

　　随着航空航天技术的发展,各种功能的人造卫星起到了至关重要的作用,主要包括通信导航、科学探测以及天气预报等。其中可展太阳翼作为卫星的重要供能设备,必须保证运载时收缩/工作时展开两个稳定状态,为卫星的持续性工作提供能量保障。本文将所设计的筝形直线机构与折纸机构相结合,提出一种新型空间可展太阳能翼机构,并进行了以下相关研究:基于风筝形状和尺寸的特殊性,运用抽象思维设计出一种特殊筝形七杆机构。首先,采用几何证明法,验证所设计筝形七杆机构的正确性,为进一步研究奠定了基础。其次,通过引入平行约束的方式,设计得到多种单自由度筝形直线机构,并以筝形直线机构为基础构造可展单元,阐述模块化组成筝形直线可展机构的原理和过程,为其实际工程应用提供了多种构态形式。最后,在筝形可展机构的运动学分析基础上,采用Lagrange法建立机构整体动力学方程,并与Solid Works所建机构虚拟样机的动力学仿真结果进行对比,验证所建动力学方程的正确性,为筝形直线机构的实际工程应用奠定了理论基础。从三浦·公亮教授所提出的折纸方法中抽象出一种新型空间可展机构,在模块化分析的基础上,根据运动几何特性和面对称性,经由筝形机构驱动其...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-2太阳翼实物图

天津工业大学硕士学位论文2近年来，随着航空航天事业迅速发展，国内外已经设计和研发出了大量基于可展机构的大型航天设备，其中主要包括太阳翼、太阳帆和大口径空间望远镜等[5-7]。无论是在地面实现展开的信号接收装置，还是在太空中实现展开的能源收集装置，都对可展能力和机构稳定性有较高的要....

图1-3导向机构和微定位平台

tt-linkage机构的机架转动副位置得到又一变形形式。在此类型机构被发现之后，一系列能实现近似直线运动的机械装置得到了发展。后人通过进一步深入研究，将Chebyshev-linkage机构广泛应用到四足行走机器人的运动系统中[14,15]。Roberts机构是英格兰科学家Ri....

图1-4Hoekens连杆展开机构“λ”形机构是一种在初始位置处于两连架杆平行，外形似λ形的一类特殊的

天津工业大学硕士学位论文4Hoeckens机构是由德国机械学家KarlHoecken发明出来的，是一种由四条特定杆长关系构成的新型机构。该机构的连杆末端在机构运动的半个周期内呈直线，另外半个周期内呈特殊的弧线，因此成功实现了末端近似直线运动的功能[20]。LU等[21]根据Hoe....

图1-5Sarrus-linkage机构

凳直酆颓?面可展机构的设计中[25-27]。Hart机构是一种仅含转动副的精确直线运动机构，它是由HarryHart于1874年发明出来的。哈特倒置器的第一个反转器基于反平行四边形，增加固定点和驱动臂使其成为6杆连杆。它可用于通过将一个点固定在一个短链路上并在另一个链路上以圆弧方....

本文编号：4022589