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基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析

杨佳鑫 吕胜男 丁希仑

杨佳鑫, 吕胜男, 丁希仑. 基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
引用本文: 杨佳鑫, 吕胜男, 丁希仑. 基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
YANG Jiaxin, LV Shengnan, DING Xilun. Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
Citation: YANG Jiaxin, LV Shengnan, DING Xilun. Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005

基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目(51635002);青年科学基金资助项目(51605011)

Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages

  • 摘要: 可展机构既可展开至指定构型用于工作,也可收拢以便于运输,在航天和建筑等领域具有广阔的应用前景。本文提出并设计了一种以Bennett过约束机构为基本组成单元的可展机构,该机构的工作形面可拟合柱面,且具有全部杆件可紧凑折叠成一束的收拢构型。对Bennett机构进行了几何描述,并分析其运动学特性;利用剪式机构实现了单元机构的组合连接,保证了设计关键点准确位于目标参数曲面上,计算了所设计的可展机构的展收比;对机构的运动学及动力学性能进行了仿真分析,验证了所提出的设计,为后续的样机研制提供了理论依据。验证结果表明:本文提出的Bennett过约束机构单元组合简单、形面拟合精度高、刚度大,能够很好地应用于该圆柱面天线的设计。该研究对航天可展机构的设计分析具有参考价值。
  • [1] Escrig F,Valcarcel J P,Sanchez J. Deployable cover on a swimming pool in Seville[J]. Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures,1996,37(1):39-70.
    [2] Zhao J S,Chu F L,Feng Z J. The mechanism theory and application of deployable structures based on SLE[J]. Mechanism and Machine Theory,2009,44(2):324-335.
    [3] 刘荣强,田大可,邓宗全.空间可展开天线结构的研究现状与展望[J].机械设计,2010,27(9):1-10.
    Liu R Q,Tian D K,Deng Z Q. Research status and prospect of space developable antenna structure[J]. Journal of Machine Design,2010,27(9):1-10.
    [4] O'brian E D,Phelan C. Folding structure employing a sarrus linkage:U.S.,4437413[P].1984.
    [5] Chen Y. Design of structural mechanisms[D]. Oxford:University of Oxford,2003.
    [6] Lu S N,Zlatanov D,Ding X L,et al. A network of type Ⅲ Bricard linkages[C]//ASME 2015 International Design Engineering Technical Conferences and Computers and Information in Engineering Conference. [S. l.]:ASME,2015.
    [7] Phillips J. Freedom in machinery[M].[S. l.]:Cambridge University Press,2007.
    [8] 杨毅,丁希仑.四棱锥单元平板式可展开收拢机构的运动特性分析[J].航空学报,2010,31(6):1276-1268.
    Yang Y,Ding X L. Design and analysis of a deployable mechanism based on the four pyramid cell[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica,2010,31(6):1276-1268.
    [9] 罗尧治,刘晶晶.基于环形连杆机构原理的可展结构设计[J].工程设计学报,2006,13(3):145-149.
    Luo Y Z,Liu J J. Design of retractable structure based on closed-loop linkages[J]. Journal of Engineer Design,2006,13(3):145-149.
    [10] 陈务军,关富玲,董石麟.空间可展开桁架结构展开过程分析的理论与方法[J].浙江大学学报,2000,34(4):382-386.
    Chen W J,Guan F L,Dong S L. Theory and approach of deployment analysis for deployable space truss structures[J]. Journal of Zhejiang University,2000,34(4):382-386.
    [11] Qi X Z,Deng Z Q,Li B,et al. Design and optimization of large deployable mechanism constructed by Myard linkages[J]. CEAS Space Journal,2013,5(3-4):147-155.
    [12] Lu S N,Zlatanov D,Ding X L. Approximation of cylindrical surfaces with deployable Bennett networks[C]//ASME 2016-International Design Engineering Technical Conferences & Computers and Information in Engineering Conference IDETC/CIE.[S. l.]:ASME,2016.
    [13] 孙从军.折叠网络结构的几何构成及其力学性能研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2007.
    Sun C J.Geometric formation of foldable latticed structures and the mechanical performance[D]. Harbin:Harbin Institute of Technology,2007.
    [14] 赵孟良,吴开成,关富玲.空间可展桁架结构动力学分析[J].浙江大学学报,2005,39(11):1669-1674.
    Zhao M L,Wu K C,Guan F L. Dynamic analysis of deployable space truss structures[J]. Journal of Zhejiang University,2005,39(11):1669-1674.
  • [1] 黎彪, 张从发, 盛聪, 樊俊峰, 刘冬.  “天问一号”火星次表层雷达展开机构设计 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(2): 1-6. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20200089
    [2] 姜洋, 兰天, 郑起佳, 王智慧, 赵迎鑫.  液体火箭发动机自锁定机电伺服机构 . 深空探测学报(中英文), 2021, 8(1): 27-33. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2021.20200006
    [3] 孙海彬, 孙胜利.  近地小行星观测技术分析 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(2): 197-205. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20180314001
    [4] 熊亮, 张磊.  月球南极中继通信轨道仿真分析 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(3): 264-270. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191108006
    [5] 李贺, 王禹, 杜小振, 曾庆良.  一种可跳跃的月面移动机器人系统设计 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(3): 304-310. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20191011011
    [6] 周东, 徐晓伟, 贾阳, 郭坚, 李珂, 朱玛, 张红军.  火星车机构集成控制系统设计与实现 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(5): 450-457. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2020.20200033
    [7] 鄢青青, 刘卫, 满剑锋, 朱玛, 周东, 刘学.  火星车转移坡道机构展开策略分析与验证 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(5): 445-449. doi: 10.15982/j.issn.2096-9287.2020.20200041
    [8] 杨斌, 郭金伟, 张雷, 韩博, 陈亮亮, 许允斗.  四面体可展单元机构组网分析 . 深空探测学报(中英文), 2020, 7(2): 206-212. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2020.20180309001
    [9] 徐赫屿, 王大轶, 刘成瑞, 李文博, 符方舟, 张科备.  深空探测器可重构性评价与自主重构策略 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(4): 376-383. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.04.010
    [10] 李杰, 杨宏, 乔军卿, 赵国清.  在轨可修复单机可靠性分析方法 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(6): 603-608. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.06.012
    [11] 高梧桐, 谢攀, 鄢建国.  “火卫1”轨道预报与动力学分析 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(6): 570-579. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.06.008
    [12] 马超, 刘卫, 满剑锋, 刘飞, 潘秋月, 陈明, 姜生元.  火星车双向抽展式转移坡道展开原理及特性分析 . 深空探测学报(中英文), 2019, 6(6): 561-569. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2019.06.007
    [13] 陈国辉, 华岳, 王波, 郑士昆, 肖勇, 马小飞, 张爱兵, 陈岚.  “嫦娥4号”中继星伞状可展开天线设计与验证 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(6): 524-530. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.06.004
    [14] 姜啸, 徐瑞, 朱圣英.  基于约束可满足的深空探测任务规划方法研究 . 深空探测学报(中英文), 2018, 5(3): 262-268. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2018.6.008
    [15] 许允斗, 刘文兰, 陈亮亮, 姚建涛, 赵永生, 朱佳龙.  一种新型可展组合单元的自由度与运动学分析 . 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 333-339. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.004
    [16] 党兆龙, 陈百超.  火星土壤物理力学特性分析 . 深空探测学报(中英文), 2016, 3(2): 129-133,144. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2016.02.005
    [17] 唐钧跃, 全齐全, 姜生元, 侯绪研, 邓宗全.  一种基于可钻性在线辨识的月面钻进控制方法研究 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(4): 325-332. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.04.005
    [18] 梁常春, 孙鹏飞, 王耀兵, 危清清, 姜水清.  行星采样柔性机械臂运动规划研究 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(1): 27-33. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.01.004
    [19] 高锡珍, 邵巍, 冷君阁, 席莎.  一种基于陨石坑拟合椭圆的着陆器位姿估计算法 . 深空探测学报(中英文), 2015, 2(3): 241-245. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2015.03.009
    [20] 张大鹏, 雷勇军.  深空探测返回舱着陆冲击动力学分析 . 深空探测学报(中英文), 2014, 1(2): 150-155.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-24
  • 修回日期:  2017-08-04
  • 刊出日期:  2017-08-01

基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析

doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
    基金项目:  国家自然科学基金重点资助项目(51635002);青年科学基金资助项目(51605011)

摘要: 可展机构既可展开至指定构型用于工作,也可收拢以便于运输,在航天和建筑等领域具有广阔的应用前景。本文提出并设计了一种以Bennett过约束机构为基本组成单元的可展机构,该机构的工作形面可拟合柱面,且具有全部杆件可紧凑折叠成一束的收拢构型。对Bennett机构进行了几何描述,并分析其运动学特性;利用剪式机构实现了单元机构的组合连接,保证了设计关键点准确位于目标参数曲面上,计算了所设计的可展机构的展收比;对机构的运动学及动力学性能进行了仿真分析,验证了所提出的设计,为后续的样机研制提供了理论依据。验证结果表明:本文提出的Bennett过约束机构单元组合简单、形面拟合精度高、刚度大,能够很好地应用于该圆柱面天线的设计。该研究对航天可展机构的设计分析具有参考价值。

English Abstract

杨佳鑫, 吕胜男, 丁希仑. 基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
引用本文: 杨佳鑫, 吕胜男, 丁希仑. 基于Bennett机构的柱面拟合可展机构设计及分析[J]. 深空探测学报(中英文), 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
YANG Jiaxin, LV Shengnan, DING Xilun. Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
Citation: YANG Jiaxin, LV Shengnan, DING Xilun. Design and Analysis of Approximate Cylindrical Deployable Mechanism with Bennett Linkages[J]. Journal of Deep Space Exploration, 2017, 4(4): 340-345. doi: 10.15982/j.issn.2095-7777.2017.04.005
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