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過約束剪鉸式雙層周邊桁架可展天線機構設計與分析
韓博; 許允斗; 姚建濤; 張碩; 鄭東; 趙永生 燕山大學河北省并聯機器人與機電系統實驗室; 河北秦皇島066004; 燕山大學先進鍛壓成形技術與科學教育部重點實驗室; 河北秦皇島066004
關鍵詞：過約束機構 剪式鉸機構 雙層周邊桁架 可展開天線 螺旋理論
摘要：基于過約束剪鉸式機構單元,構造了一種過約束剪鉸式雙層周邊桁架可展天線機構,分析了雙層周邊桁架機構的構型機理及過約束特征,對整體桁架機構進行了單元劃分,將其分解為多個閉環可展開機構單元;考慮節點連接件的尺寸,推導出了過約束剪鉸式雙層周邊桁架機構的組合條件,基于反螺旋理論分析了閉環可展開機構單元的自由度及運動形式,結果得到了其只有一個收展運動自由度,進而分析得到了整體雙層周邊桁架可展天線機構整體亦只有一個自由度,最后建立了過約束剪鉸式雙層周邊桁架可展機構的仿真模型,模擬了整個機構的收攏與展開過程,驗證了其整體的可展性。本文提出的過約束剪鉸式雙層周邊桁架可展天線機構具有單自由度以及高剛度的特點,在深空探測領域具有較好的應用前景。
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