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申请/专利权人：哈尔滨工业大学;北华航天工业学院

摘要：本发明涉及一种可伸缩捕获机构地面重力平衡装置及方法，属于航天地面试验技术领域。解决在地面试验时，空间可伸缩捕获机构对接过程的倾覆力矩无法准确消除，影响实验效果的问题。包括第二配重、轴向平衡运动结构和径向平衡运动结构，所述轴向平衡运动结构与第二配重连接，轴向平衡结构的一端与径向平衡运动结构建立连接。本发明在一种空间可伸缩柔性非合作目标可重复捕获装置地面试验中具有较大的消除倾覆力矩能力，保证实验顺利进行，保障了实验结果的准确性。

主权项：1.一种可伸缩捕获机构地面重力平衡方法，其特征在于：采用一种可伸缩捕获机构地面重力平衡装置，包括以下步骤：步骤一：计算残余干扰力矩；步骤一包括以下步骤：步骤1.1：计算轴向、径向残余干扰力矩Txy,如公式1， 其中，m为轴向或径向上产生传动扭矩的质量，g为比例系数，△为驱动电机误差，i为减速器减速比，S为丝杆导程，E为丝杆误差；步骤1.2：计算一种可伸缩捕获机构地面重力平衡装置残余干扰力矩T，如公式2， 式中，T1为轴向残余干扰力矩，T2径向残余干扰力矩；步骤二：根据一种空间可伸缩柔性非合作目标可重复捕获装置质心变化调整一种可伸缩捕获机构地面重力平衡装置质心，实现一种空间可伸缩柔性非合作目标可重复捕获装置地面重力平衡；步骤二包括以下步骤：步骤2.1：将一种可伸缩捕获机构地面重力平衡及一种空间可伸缩柔性非合作目标可重复捕获装置置于二维坐标内，轴向为X轴方向，径向为Y轴方向，一种可伸缩捕获机构地面重力平衡及一种空间可伸缩柔性非合作目标可重复捕获装置整体质心为坐标原点O；步骤2.2：根据一种空间可伸缩柔性非合作目标可重复捕获装置的状态，计算调整一种可伸缩捕获机构地面重力平衡质心；步骤2.2包括以下步骤：步骤2.2.1：初始平衡状态时，如式3、4， 其中，M2为柔性杆组件中用于实现伸缩的活动部件的质量，质心为Bx2，y2；M3为弹性结构质量，质心为Cx3，y3；M4为导向头组件204的质量，质心为Dx4，y4；M5为连接与分离组件202以及柔性杆组件203的不动件，质心为Ex5，y5；M6为一种可伸缩捕获机构地面重力平衡装置中活动件质量，质心为Fx6，y6；M7为一种可伸缩捕获机构地面重力平衡装置中不动件质量，质心为Gx7，y7；步骤2.2.2：轴向平衡时，第二配重112、弹性结构、导向头组件质心发生变化，X轴如式5，M2x2+M3x3+M4x4＝M6x6M5x5＝M7x7M2+M3+M4＝M6M5＝M75Y轴如式6,M2+M3+M4＝M6，M5＝M76由上式可推出： 由上式可推出： 与上面式子M2+M3+M4＝M6组合可得到以下式子： 步骤2.2.3：计算质心变化范围；首先，研究初始状态未捕获目标星之前，弹簧全处于未压缩状态； 其中，L1为连接与分离组件202轴向长度与滑杆233的最大伸出长度之和，L2为弹性结构长度，L3为导向头组件204长度；其次，捕获目标星，滑杆233收回时，L1'＝L1-v1t11 式中，L'为连接与分离组件202轴向长度与滑杆233的伸出长度之和，t为运动时间；平衡机构位移关系： 式中，v2为轴向平衡机构活动件运动速度，v3为径向平衡机构滑台滑块平动速度；最后，得出v1与v2的关系：

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