【摘要】：小型衛(wèi)星對(duì)接抓持機(jī)構(gòu)是主動(dòng)航天器和被動(dòng)航天器對(duì)接的重要組成部分,是對(duì)接是否成功的關(guān)鍵設(shè)備,對(duì)接機(jī)構(gòu)一直是各個(gè)國(guó)家的航空航天科研院所研究的重點(diǎn)。本文在對(duì)航天器對(duì)接機(jī)構(gòu)的研究中,首先是參考國(guó)內(nèi)外已有的先進(jìn)對(duì)接機(jī)構(gòu),進(jìn)行方案設(shè)計(jì),之后建立空間三種坐標(biāo)系,把對(duì)接機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)化,得到機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖,描述對(duì)接過(guò)程。然后進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,且對(duì)關(guān)鍵部件雙向螺旋絲桿進(jìn)行模態(tài)分析。各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)合格后,加工制造對(duì)接模型以及進(jìn)行抓接試驗(yàn),論證方案是否合理,最后給出結(jié)論。本文具體研究?jī)?nèi)容有:首先根據(jù)對(duì)小型衛(wèi)星的抓接要求,通過(guò)參考國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)對(duì)接抓持機(jī)構(gòu)方案,確定對(duì)接機(jī)構(gòu)的外形參數(shù)尺寸及功能要求,然后設(shè)計(jì)出錐—桿式和三爪式兩種抓接機(jī)構(gòu),通過(guò)比較兩種方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)最終選定三爪式抓接機(jī)構(gòu)方案,且對(duì)相應(yīng)組件及功能進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。確定方案后進(jìn)行三爪式對(duì)接機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析,需要建立太空慣性坐標(biāo)系、主動(dòng)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系、被動(dòng)機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系,在牛頓—?dú)W拉方程的基礎(chǔ)上建立對(duì)接碰撞過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)方程,利用歐拉法和四元數(shù)法求解微分方程,分析對(duì)接時(shí)的三種接觸和碰撞問(wèn)題,在赫茲接觸理論基礎(chǔ)上分析碰撞問(wèn)題和接觸力大小,對(duì)緩沖件建立約束方程,進(jìn)行緩沖力數(shù)學(xué)分析,構(gòu)造了矩陣變化方程。利用Creo2.0軟件建立抓持機(jī)構(gòu)的三維模型,將Creo2.0軟件與ANSYS workbench15.0軟件建立連接,在Creo2.0軟件的菜單中可以直接打開(kāi)ANSYS workbench15.0軟件,導(dǎo)入模型進(jìn)行動(dòng)力學(xué)的仿真,對(duì)雙向螺旋絲桿進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)置及網(wǎng)格劃分,最后進(jìn)行模態(tài)分析,提取前六階振型圖,將絲桿的固有頻率與所選電機(jī)激振頻率進(jìn)行對(duì)比,排除發(fā)生共振的可能性。通過(guò)對(duì)動(dòng)力學(xué)特性分析和模態(tài)分析驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的合理性,制造加工了三爪式對(duì)接機(jī)構(gòu)模型,最后對(duì)物理樣機(jī)進(jìn)行物理參數(shù)測(cè)試與運(yùn)動(dòng)參數(shù)測(cè)試,且分四次進(jìn)行抓接力大小測(cè)試,通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)機(jī)構(gòu)的合理性進(jìn)行了分析,分析結(jié)果基本滿(mǎn)足使用功能與性能要求。
【圖文】：

- 3-圖 1-2 “聯(lián)盟-禮炮”錐桿式對(duì)接機(jī).2 加拿大大型空間機(jī)器人在軌服務(wù)是一項(xiàng)跨空域，超大規(guī)模的復(fù)雜系統(tǒng)工程。加拿大處于世界領(lǐng)先地位，，所以其在軌服務(wù)系統(tǒng)依托于空間機(jī)器人驗(yàn)基礎(chǔ)。早在上世紀(jì) 70 年代，加拿大設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了空間S[16,17])，在之后多次使用中，SRMS 都較好完成捕獲任務(wù)。 的成功應(yīng)用，加拿大為國(guó)際空間站研制出另一套活動(dòng)服務(wù)系

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文稱(chēng)縮寫(xiě)為 MSS。MSS 是一種能夠?qū)崿F(xiàn)在軌服務(wù)的高級(jí)空間抓接機(jī)器人，具有多個(gè)關(guān)節(jié)和自由度，主要由機(jī)械手(SPDM)（手末端有緩沖感應(yīng)等裝置），機(jī)械臂(SSRMS)和活動(dòng)基座(MBS)三部分組成,還有一些測(cè)控原件等。如圖 1-3，SPDM 安裝于空間站遙控機(jī)械臂系統(tǒng) SSRMS 上，其具有多自由度，功能全面[18,19]。2008 年，加拿大經(jīng)過(guò)多年科研攻關(guān)研制出當(dāng)今世界最先進(jìn)的空間機(jī)器人 Dextre[20]，它能以腰部為軸心轉(zhuǎn)動(dòng)，每只手臂有七個(gè)關(guān)節(jié)，可以執(zhí)行比較復(fù)雜的空間抓取任務(wù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V44

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 范學(xué)江;;三爪千分尺測(cè)爪不復(fù)位故障的修理[J];計(jì)量技術(shù);1987年01期

2 劉曉博;;Y形平行墊塊[J];機(jī)械工人.冷加工;1987年09期

3 高忠和;加工小零件的簡(jiǎn)易夾具[J];工具技術(shù);1989年08期

4 王喜祥;;三爪吊鉤[J];機(jī)械工人.冷加工;1981年11期

5 朱韜宇;;三爪侖櫓崖漂流記[J];小學(xué)生之友;2006年Z1期

6 張儒久;;三爪只“出”不“進(jìn)”故障的消除[J];計(jì)量技術(shù);1979年03期

7 李良杰;陳婕;;江西三爪侖旅游資源開(kāi)發(fā)研究[J];國(guó)土與自然資源研究;2011年05期

8 邱京華 ,曾青春;風(fēng)光奇秀三爪侖[J];今日農(nóng)村;2002年11期

9 舒然;;感游三爪侖[J];時(shí)代主人;2010年09期

10 喻子熙;夏漢艷;;三爪侖漂流記[J];聰明泉(少兒版);2007年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 王力澄;;用內(nèi)三角規(guī)校準(zhǔn)三爪內(nèi)徑千分尺[A];江蘇省計(jì)量測(cè)試學(xué)術(shù)論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 彭治賢 本報(bào)記者　柳易江;三爪侖,快樂(lè)之旅[N];江西日?qǐng)?bào);2006年

2 ;靖安三爪侖 九嶺深處“綠富美”[N];宜春日?qǐng)?bào);2017年

3 劉道龍;中國(guó)三爪侖生態(tài)漂流文化節(jié)開(kāi)幕[N];光華時(shí)報(bào);2006年

4 豐帆;靖安三爪侖旅游異�；鸨琜N];宜春日?qǐng)?bào);2007年

5 豐帆邋聶貝妮;三爪侖成功“牽手”香港景騰集團(tuán)[N];宜春日?qǐng)?bào);2007年

6 中共靖安縣委 張勇建;關(guān)于江西三爪侖創(chuàng)建國(guó)家5A級(jí)旅游景區(qū)的思考[N];中國(guó)旅游報(bào);2014年

7 ;靖安三爪侖 宜春5A創(chuàng)建雙核之地 生態(tài)休閑旅游人間天堂[N];宜春日?qǐng)?bào);2015年

8 ;江西省靖安縣三爪侖鄉(xiāng)全力打造“天涯山”白茶[N];中國(guó)食品報(bào);2011年

9 李智勇邋記者 況海家;咬定青山不放松[N];宜春日?qǐng)?bào);2008年

10 徐仲庭 本報(bào)記者 劉勇生 黃煜;旅游富民[N];宜春日?qǐng)?bào);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 解偉;三爪式空間捕獲對(duì)接機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)特性分析與試驗(yàn)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2019年

2 任小芳;江西森林旅游產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)研究[D];江西師范大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2675551