空间轻质高刚度展开臂结构设计及动力学分析
来源：机械工程学报杂志2024年第23期北京时间：
作者：李潇, 史创, 闫凤霄, 郭宏伟, 李冰岩, 王浩威, 刘荣强
单位：1. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室 哈尔滨 150001;2. 北京空间飞行器总体设计部 北京 100094
摘要：为提高空间对地观测的精度，人们对用于支撑探测载荷的可展臂性能要求越来越高，提出了一种空间一维轻质高刚度展开臂机构，设计了展开臂锁定铰链及基于Kagome构型的网格臂杆，提出了一种铰链-梁等效动力学建模方法。首先，基于展开臂系统展开锁紧高刚度的需求，设计了用锁钩锁紧的绳索驱动式铰链。其次，基于展开臂系统轻质的需求，选用Kagome构型臂管替代实体臂管，并优选网格参数。然后，基于能量等效原理，分别建立了铰链和臂杆系统的等效刚度模型，在此基础上，建立了铰链-梁等效动力学模型，并采用理论计算、仿真验证和实验测试验证了模型的正确性，该模型可以为其他空间大型展开臂的建模和优化提供理论参考。
关键词：空间展开臂,高刚度,轻量化设计,等效建模,动力学分析,实验验证；
基金资助：黑龙江省自然科学基金联合引导项目(LH2022E052)和国家自然科学基金面上项目(52175010)资助项目。
