六自由度微重力模擬實(shí)驗(yàn)平臺的研究.pdf

1、隨著世界各國航天事業(yè)的不斷發(fā)展，進(jìn)行太空探索變得越來越頻繁，作業(yè)任務(wù)也變得越來越復(fù)雜，航天飛行器的維護(hù)、太空垃圾清理、空間器械的對接及衛(wèi)星的抓取等空間操作技術(shù)已經(jīng)成為航天科技新的發(fā)展重點(diǎn)，受到各航天大國的高度重視。由于太空作業(yè)的特殊性，進(jìn)行地面微重力模擬實(shí)驗(yàn)是太空裝備發(fā)射之前必須進(jìn)行的工作，是空間任務(wù)順利實(shí)施與進(jìn)行的保障。因此，研究和開發(fā)一種在地面環(huán)境實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)物體在微重力環(huán)境下的運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)特征進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)裝置具有十分重要的研究和

2、應(yīng)用的價(jià)值。
　　基于此，本文設(shè)計(jì)了一種基于Stewart平臺的并聯(lián)型雙驅(qū)動單元的六自由度微重力模擬實(shí)驗(yàn)平臺，并對平臺支腿的雙驅(qū)動結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的一體化設(shè)計(jì)。針對平臺多設(shè)計(jì)參數(shù)、多性能指標(biāo)的特點(diǎn)，提出了平臺有效工作空間、全局靈巧度指標(biāo)和全局力傳遞性能指標(biāo)作為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，采用兩級多目標(biāo)的優(yōu)化方法，很好地解決了六自由度微重力模擬平臺的多設(shè)計(jì)參數(shù)、多優(yōu)化目標(biāo)的難題。對平臺的運(yùn)動學(xué)進(jìn)行了分析并利用Kane方法建立了平臺的高效逆動力學(xué)模型