一种微型空间驱动机构设计及力学仿真验证.pdf

第42卷 第 6期 问控制技 术 lIj心川 V01．42 NO．6 2016年 12月 AerospaeeControlandAppli(~ation Dee,． 2O16 一 种微型空间驱动机构设计及力学仿真验证 于春旭，李 睿，国 锋 (北京控制T程研究所 ，北 100190) 摘 要：提 出一种基于超声电机 、谐波减速器及 角位置传感器的轻量化微型空间驱动机构方案．该 驱动机构有高精度、大扭矩 ／质量比、结构紧凑 、双角度测量备份等优点．对轴承、谐波减速器等关键 部件建模方的法进行探讨 ，并通过对整机的模态分析及振动试验仿真验证设计的合理性．该机构的 设计可以被应用于轻型机械臂 、太阳帆板驱动机构等空间执行机构． 关键词 ：微型；驱动机构；结构设计 ；力学仿真 中图分类号 ：Vl 文献标 志码：A 文章编号：1674一】579(2016)06—0020—06 DoI：10．3969／j．issn．1674I579．20J6．06．004 Design andM echanicalSimulation ofaM icroDriveAssembly forSpaceApplication YU Chunxu，I,IRai，f．U0 Feng (Beijinghtstitute(J／ControlEngineering，BeijingIOOI90) Abstract：Themicrospaeedriveassembly Ihatconsists 【lfuln’asonicm(1t()r．ham,,iniegears．angleposition sensorisprovided．Thisspacedrive ass(elnhly |eatUres：high pret‘t)n．high Iorque／weightratio．compact struetm’e．doubleanglepositionsensor．FhefllOl[telingmeth()(ts()f-bearillgsandharnmni(·gearsarediscussed． andthentheresponsibilityofthisassemhlybymodalanalysisandmechalliealsilnulation isverified．Theas— semblycanbeused intheroboticarm ，s()lal’ar!’aydl’iveassemblyandsonieotherst)acemechanisms． Keywords：miero；driveassemhly；structuredesign；mechanicalsimulation 鄢 成jr,4的产 t1l『l1． lflMOOG公司的Type2型旋 0 引 言 转驱动器，匠 1．3kg(小包含角位置传感器)，最大 输jlI转 为20N ·1]『 ．RUAG公 司的 SARA21刑 空间驱动机构作为空 间机 电产品的核心部件 ， 旋转驱动器 ，币=1．8kg，输 …转矩为45N-131一．二 是 由电机 、减速器、轴系以及位置传感器等 郎件通过 者如I皋ll所 ，Jj． 机电一体化设计完成的．随着空 间飞行器技术的发 展 ，空间驱动机构也走过了漫长的年头，被应川 不 同的空间机构上，如 ：太 阳帆板驱动机构 、天线指ruJ 机构 、机械臂等． 而针对现今越来越多的微小型航天器 的研制 与 发射 以及即将到来的深 探测热潮 ，微型空问 动 机构 日益成为一个重要的研究课题．