剪叉式过约束双环桁架可展天线机构的构型设计与自由度分析

论文摘要

基于过约束剪叉机构单元,构造了一种剪叉式过约束双环桁架可展天线机构作为星载天线支撑机构.首先,分析了剪叉式过约束双层环形桁架机构的构型机理及过约束特征,并对整体桁架机构进行了单元划分;考虑节点连接件的尺寸,推导出了此剪叉式过约束双环桁架机构的组环几何条件.然后,将双层环形桁架机构进行单元分解,基于图论和螺旋理论绘制了分解后机构单元的旋量约束拓扑图,进而分析了闭环可展开机构单元和整体双层环形桁架机构的自由度,结果表明,双层环形桁架机构的自由度和闭环可展开机构单元的自由度数相同,均只有1个自由度.最后建立了双层环形桁架可展开天线机构的仿真模型,模拟了整个机构的展开过程,验证了整体的可展性.该剪叉式过约束双环桁架可展天线机构所含运动副均为转动副,且整个机构仅具有单个自由度,运动形式简单.

论文目录

• 1 引言 （Introduction）
• 2 剪叉式过约束双环桁架可展天线机构构型设计 （Configuration design of the scissors overconstrained double-ring truss deployable antenna mechanism）
• 3 组环几何条件分析 （Geometric condition analysis of the ring structure）
• 4自由度分析 （Mobility analysis）
•   4.1闭环可展开机构单元自由度分析
•   4.2 非闭环可展开机构单元自由度分析
•   4.3 过约束剪叉机构单元自由度分析
•     4.4 双层环形桁架机构整体自由度分析
• 5 展开过程仿真验证 （Simulation verification of the deploying process）
• 6 结论 （Conclusion）

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 韩博,韩媛媛,许允斗,姚建涛,赵永生

关键词: 过约束机构,剪叉机构,双层环形桁架,可展开天线,螺旋理论

来源: 机器人 2019年03期

年度: 2019

分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

专业: 机械工业,电信技术

单位: 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室,燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室,衡水学院数学与计算机科学系

基金: 国家自然科学基金(51675458),河北省自然科学基金(E2017203335),河北省高等学校青年拔尖人才计划(BJ2017060)

分类号: TN823;TH112

DOI: 10.13973/j.cnki.robot.180531

页码: 362-371+383

总页数: 11

文件大小: 2425K

下载量: 375