一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置

1.本技术属于微重力模拟技术领域，具体涉及一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置。

背景技术：

2.航天对接机构是飞行器空间探测过程中舱体连接与分离的关键核心部件，对接机构的动态性能、可靠性及稳定性等指标对整体项目起到决定性的作用。然而，对接机构在空间环境中一直处于失重状态，不同于地面环境中，一直受到重力因素的影响。因此，如何在地面测试环境中准确模拟空间环境的零重力或微重力状态，随着空间探测进程的逐步深入，也越来越成为了当前相关领域的研究热点问题。
3.采用微重力模拟技术，机构可以在指定状态下极大程度抵消其自身重力的影响，从而能够真实还原空间失重环境。目前，微重力模拟技术主要可分为两大类：主动模拟和被动模拟。主动模拟技术即通过驱动器和传感器的辅助作用，利用控制算法的调节，使机构在不同轨迹下抵消自身重力的影响。主动模拟技术的最大优点是动态响应好、精度高，但是系统结构复杂、成本大、可靠性差，同时不可避免地会有响应滞后的弊端。在工程实践中，使用更多的往往是被动模拟技术，常用的方法有：悬吊法、浮力法、静平衡法。悬吊法是一种被广泛使用的微重力模拟方法，其原理是通过桁架、绳索、滑轮组等机构组成悬吊系统，利用绳索拉力来平衡物体重力。浮力法是利用液体浮力来抵消重力，将装置置于液体中通过调节浮力大小实现随动平衡。静平衡法是利用弹簧弹性势能补偿装置重力势能的原理实现，两者的势能总和保持不变进而实现微重力模拟。
4.然而，在现有的微重力被动模拟装置中，悬吊法精度不高、占用空间大，容易产生干涉、影响实验精度；浮力法有着严格的密封要求，需要提前对设备进行整体防水处理，对机构的加工制造及电路系统要求大大增加，维护成本极高，且液体环境中不便于进行后续实验研究；静平衡法虽然避免了上述弊端，但是只能根据单一负载进行特定尺寸设计，若负载重力发生变化，则需重新调整整体结构及对应尺寸。
5.这些不仅直接影响到重力平衡装置本身的力学性能，也限制了空间机构的测试与优化。

技术实现要素：

6.本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而设计一种适用于空间对接模拟的重力平衡装置，能够在空间对接场景中实现负载重力的平衡抵消，同时，当任意改变负载重量时，所设计的装置无需进行额外的尺寸修改与参数设计，能够满足不同重量的机构测试，确保空间环境地面模拟装置的高效性与可靠性。
7.为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，包括基座、主臂、起升滑轮组、补偿滑轮组和绳索；
其中，所述主臂的第一端在第一铰接点与所述基座铰接，所述主臂上固定设置一支臂；所述起升滑轮组包括起升定滑轮和起升动滑轮，其中，起升定滑轮固定在所述主臂的第二端，所述起升动滑轮用于承载负载；所述补偿滑轮组包括补偿定滑轮和补偿动滑轮，其中所述补偿定滑轮设置在所述基座顶端，所述补偿动滑轮设置在所述支臂上；所述绳索绕接所述补偿定滑轮和补偿动滑轮，再绕接所述起升定滑轮和起升动滑轮，所述绳索一端固定在基座上，另一端固定在所述主臂上。
8.在一个实施方案中，所述一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述主臂连接，通过驱动主臂转动实现负载的水平移动。
9.在一个实施方案中，所述驱动机构为一个丝杠或者电动推杆。
10.在一个实施方案中，补偿定滑轮相比于第一铰接点的水平距离是主臂长度的0.2以内，并且相对于所述第一铰接点可以位于所述负载一侧，或者背离负载一侧；所述补偿定滑轮相比于第一铰接点的竖直距离是主臂长度的0.1-0.6范围内；补偿动滑轮到主臂的垂直距离为主臂长度的0.15以内，补偿动滑轮到第一铰接点的距离在主臂的投影长度为主臂长度的0.4-1；所述补偿滑轮组与所述起升滑轮组的倍率比在1-5范围内。
11.在一个实施方案中，补偿定滑轮相比于第一铰接点的水平距离是主臂长度的0.008，且位于第一铰接点的背离负载的方向；所述补偿定滑轮相比于第一铰接点的竖直距离是主臂长度的0.226；补偿动滑轮到主臂的垂直距离为主臂长度的0.094。
12.在一个实施方案中，所述补偿滑轮组与起升滑轮组的倍率比值为4。
13.在一个实施方案中，补偿滑轮组的倍率为4，起升滑轮组的倍率为1，或者补偿滑轮组的倍率为8，起升滑轮组的倍率为2。
14.本技术还提供一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，包括基座、主臂、起升定滑轮、补偿滑轮组和绳索；其中，所述主臂的第一端在第一铰接点与所述基座铰接，所述主臂上固定设置一支臂；所述起升定滑轮固定在所述主臂的第二端；所述补偿滑轮组包括补偿定滑轮和补偿动滑轮，其中所述补偿定滑轮设置在所述基座顶端，所述补偿动滑轮设置在所述支臂上；所述绳索绕接所述补偿定滑轮和补偿动滑轮，在绕接所述起升定滑轮之后，一端用于与负载连接，所述绳索的另一端与所述支臂固定连接；其中，所述补偿滑轮组的倍率为4。
15.在一个实施方案中，所述一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述主臂连接，通过驱动主臂转动实现负载的水平移动。
16.在一个实施方案中，补偿定滑轮相比于第一铰接点的水平距离是主臂长度的0.008，且位于第一铰接点的背离负载的方向；所述补偿定滑轮相比于第一铰接点的竖直距离是主臂长度的0.226；补偿动滑轮到主臂的垂直距离为主臂长度的0.094。
17.本技术的效果如下：1、原理创新。本技术采用一种全新的原理实现重力平衡效果，即利用补偿滑轮组
和起升滑轮组之间的耦合内力，通过改变绳索拉力的大小和方向，实现主臂任意角度下的负载重力平衡。
18.2、无级变载。本技术不受限于负载重力影响，可以实现负载的无级调节，并不影响机构的重力平衡效果。
19.3、调节范围大。本技术调节范围大，在主臂旋转角度30
°
至70
°
之间均具有极好的重力平衡效果，最大偏差不超过1.5
‰
，能够满足微重力模拟的实验需求。
附图说明
20.图1为本技术重力平衡装置机构结构图；图2为本技术重力平衡装置机构第一角度下原理图；图3为本技术重力平衡装置机构第二角度下原理图；图4为本技术另一实施方案重力平衡装置机构原理图；图5为本技术另一实施方案重力平衡装置机构结构图；图6为本技术另一实施方案重力平衡装置机构局部结构图（去掉支架202后）；图7为本技术另一实施方案投影d与起升定滑轮c重合时的机构结构图；图8为本技术另一实施方案重力平衡装置机构受力分析图；图9为本技术重力平衡装置机构倾斜过程中合力在x轴方向和y轴方向的分力大小；图10为本技术重力平衡装置机构倾斜过程中合力的角度偏差的大小；图11为本技术重力平衡装置机构优化结果下负载在y轴方向的轨迹偏差。
具体实施方式
21.为了使本技术的技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述。
22.如图1-3所示，本技术的一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，包括基座100、主臂200、起升滑轮组300、补偿滑轮组400和绳索500。
23.其中，所述主臂200的第一端在第一铰接点o与所述基座100铰接，所述主臂200上靠近第二端的位置固定设置一支臂201；所述起升滑轮组300包括起升定滑轮c和起升动滑轮，其中，起升定滑轮c固定在所述主臂200上，靠近主臂第二端，所述起升动滑轮用于承载负载700；所述补偿滑轮组400包括补偿定滑轮a和补偿动滑轮b，其中所述补偿定滑轮a设置在所述基座100顶端，所述补偿动滑轮b设置在所述支臂201上；所述补偿动滑轮b位于所述起升定滑轮c的上方。
24.所述绳索500绕接所述补偿定滑轮a和补偿动滑轮b，再绕接所述起升定滑轮和起升动滑轮，所述绳索500一端固定在基座100上，另一端固定在所述主臂200上。
25.采用本技术的方案，通过施加极小的外力情况下，使主臂200绕着铰接点o旋转，驱动主臂200第二端向上运动时，倾斜角度越来越大，带动负载700在水平方向向内侧运动，即x轴负方向运动，而由于主臂200向上移动时，带动支臂201上的补偿动滑轮b向靠近所述补
偿定滑轮a的方向移动，所述补偿滑轮组400之间绕接所需的绳索量减小，同时，在负载700重力作用下，带动所述起升动滑轮向下移动，所述补偿滑轮组400减小的伸缩量进入所述起升滑轮组300。使得所述负载700被主臂200带动向上的移动趋势被所述起升动滑轮的下降趋势补偿，实现了负载700在竖直方向即y轴方向的移动范围极小。
26.在一个实施方案中，所述一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置还包括驱动机构600，所述驱动机构600与所述主臂200连接，例如为一个丝杠或者电动推杆等，通过驱动主臂200转动实现负载700的水平移动。
27.在一个实施方案中，补偿定滑轮a相比于第一铰接点o的水平距离是主臂200长度的0.2以内，并且相对于所述第一铰接点o可以位于所述负载700一侧，或者背离负载700一侧。所述补偿定滑轮a相比于第一铰接点o的竖直距离是主臂200长度的0.1-0.6范围内。补偿动滑轮b到主臂200的垂直距离为主臂200长度的0.15以内，补偿动滑轮b到第一铰接点o的距离在主臂200的投影长度为主臂200长度的0.4-1。所述补偿滑轮组400与所述起升滑轮组300的倍率比在1-5范围内。实验发现，在上述范围内，本技术装置在工作工程中，负载在竖直方向（y轴方向）的变化幅度小，在实际工作允许的范围内。
28.在一个实施方案中，所述主臂200的第二端固定设置有一支架202，所述支架上设置有上下两根转轴，其中所述起升定滑轮c设置在下面转轴上，优选地，下面转轴的轴心与通过所述主臂200的中心线垂直设置。所述支架202的上部分构成所述支臂201，所述补偿动滑轮b设置在上面转轴上。
29.在一个实施方案中，绳索500靠近补偿滑轮组400的固定点设置于安装补偿定滑轮的支撑件上。
30.下面结合附图2-3说明本技术方案的优化方案（为了方便理解，部分特征采用了简称模式）：以第一铰接点o为坐标原点（在以下原理说明部分，简称原点o），建立平面坐标系{0xy}，主臂200与x轴的倾斜角度为。在本技术中，补偿滑轮组400包括补偿定滑轮a（下面简称滑轮a）和补偿动滑轮b（下面简称滑轮b），e为绳索500在靠近补偿定滑轮a的固定点。同时，起升滑轮组300包括起升定滑轮c（下面简称滑轮c）。其中，滑轮b相对于主臂200的距离是恒定的,即滑轮b相对于滑轮c位置固定。
31.其中，l为主臂200长度，分别为滑轮a到原点o的水平距离和竖直方向上的距离，a点位置通过两个参数确定，为滑轮b到主臂200的垂直距离，为0b在主臂200上的投影，为主臂200与水平方向的夹角，显然通过三个参数就可以确定滑轮b的位置，而对于滑轮c已知主臂200长l与旋转角度比便可以确定。此外，为补偿滑轮组400与起升滑轮组300的倍率比值。并且，d为补偿动滑轮b在主臂200的投影位置。例如可以是支臂201是垂直设置时，d为支臂201与主臂200的连接点。
32.当主臂200绕原点o旋转时，滑轮c由于固定连接在主臂200上，因而始终随倾斜角度的改变而改变位置，滑轮a和固定点e始终固定不动，滑轮b在主臂200旋转过程中其位置变化最为复杂，始终发生改变，进而导致滑轮a与滑轮b之间的距离和绳索500长度发生变
化。
33.由于滑轮a和固定点e之间的距离固定，因而固定点e的位置选取对本技术装置的力学分析并不受影响。
34.当本技术用于空间对接模拟时，要想实现负载700的重力平衡，即要求负载700在直线运动过程中（即模拟对接运动）始终维持在同一高度线上，如此才能保证整体的势能始终相等，进而保证重力平衡。
35.要想实现重力平衡的效果，需要对各个滑轮位置的选取进行优化设计。首先引入以下无量纲参数
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(1)其中，t为缩放因子，为一个任意选取的正数，为便于计算方便，可以直接选择t=l，则。
36.各滑轮abc的位置坐标分别可以计算为
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(2)假设初始状态的主臂200倾斜角度为，则滑轮c在任意时刻下与初始状态下的高度差可以计算为
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(3)同时，滑轮a和滑轮b之间的绳索长度ab也会随着倾斜角度的改变而发生变化，将其无量纲表达记作
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(4)在初始倾斜角度下, 绳索ab有着最大长度，可以计算为
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(5)对于任意倾斜角度，绳索ab长度可以计算为
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(6)当在起升滑轮组300和负载700之间添加了补偿滑轮组400后，负载700上升时，补偿滑轮组400的长度会缩短而使得负载700下降。同样地，负载700下降时，补偿滑轮组400的长度会缩短而使得负载700上升。若补偿滑轮组400位置选择的恰当，这个负反馈补偿机制达到理想状态，绳索长度变化量满足下式：
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(7)进而可以得到重物在竖直方向的偏移量可以计算为
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(8)的变化在一定程度上反映了重物运动轨迹在竖直方向上的波动，也反映了静平衡机构设计优劣，所以这里我们将作为优化目标，即
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(9)minf为最小倾斜角度到最大倾斜角度直接总体的偏差之和。
37.根据空间尺寸约束和工程经验，在本技术重力平衡机构的设计中, 各设计变量的边界约束可以选择如下范围
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(10)通过优化算法（例如，粒子优化算法）可以求解得到各参数的最优解，计算结果如下表1 参数优化结果表根据上述优化结果，在一个实施方案中，补偿定滑轮a相比于第一铰接点o的水平距离是主臂200长度的0.008，且位于第一铰接点o的背离负载700的方向。所述补偿定滑轮a相比于第一铰接点o的竖直距离是主臂200长度的0.226。补偿动滑轮b到主臂200的垂直距离为主臂200长度的0.094。
38.在一个实施方案中，所述补偿滑轮组400与起升滑轮组300的倍率比值为4。例如补偿滑轮组400的倍率为4，起升滑轮组300的倍率为1，或者补偿滑轮组400的倍率为8，起升滑轮组300的倍率为2。当补偿滑轮组400与起升滑轮组300采用4倍率和1倍率的组合形式时，而起升滑轮组300简化为起升定滑轮c。且优选地，起升定滑轮c位于所述主臂200第二端。
39.具体地，如图4-6，本技术的另一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，包括基座100、主臂200、起升定滑轮c、补偿滑轮组400和绳索500。
40.其中，所述主臂200的第一端在第一铰接点o与所述基座100铰接，所述主臂200上在靠近第二端的位置固定设置一支臂201；所述起升定滑轮c固定在所述主臂200的第二端；所述补偿滑轮组400包括补偿定滑轮a和补偿动滑轮b，其中所述补偿定滑轮a设置在所述基座100顶端，所述补偿动滑轮b设置在所述支臂201上；所述绳索500绕接所述补偿定滑轮a和补偿动滑轮b，在绕接所述起升定滑轮之后，一端用于与负载700连接，所述绳索500的另一端与主臂200固定连接于f点。
41.其中，所述补偿滑轮组400的倍率为4。
42.在一个实施方案中，如图7所示，所述补偿动滑轮b在主臂的投影d与起升定滑轮c重合。
43.图8，显示了上述实施方案的结构的受力分析图，其中为负载，为补偿滑轮组400的拉力，负载重力与绳索拉力的合力对于原点o所产生的力矩为
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(11)其中为与原点o力臂的距离。
44.如果重物重心高度不变，则该力矩做功应为0，所以负载重力与拉力的合力经过原点o，即，即可以得到在主臂200运动过程中负载引起的阻力矩为零。
45.因为补偿滑轮组400与起升定滑轮的倍率比为，滑轮组拉力约为重物重力倍。当重力增大,滑轮组拉力也会相应的增大,滑轮组拉力也会相应的增大，故而拉力始终为重力的倍，拉力与重力的合力方向与重物的质量大小无关，仅与主臂200旋转角度有关。此处忽略滑轮直径的影响。因为上文优化结果，故这里。
46.同样引入无量纲参数k，可以将各拉力化为无量纲形式
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(12)当k数值等于负载重力时，即，有.进而可以得到
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(13)其中，ap为滑轮a和滑轮b之间的绳索在x轴方向的投影距离，bp为滑轮a和滑轮b之间的绳索在y轴方向的投影距离；
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(14)
将合力与重力之间的夹角记作，根据力的合成与分解规则，有
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(15)化简后，可以求解得到该夹角的大小为
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(16)如果合力通过原点o，则合力与水平x轴的夹角记作,角度偏差记作. 则这两个角度可以通过以下结果计算得到
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(17)
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(18)将旋转角度设置为从30
°
到80
°
的运动范围，图9中将合力分解，图中看出合力基本是扇形，直径相等，说明倾斜运动过程中，合力大小几乎不变，表明结果很好。
47.图10为在表1参数优化结果表的优化参数结果下的合力偏差值。图10中理论上角度偏差为0，这样刚好力过原点o，无需外力做功，驱动力为0。可以发现，本技术最大偏离角为0.258
°
，并且其合力值大小基本维持在相同数值，这意味着主臂200旋转过程中有效载荷引起的阻力矩约为零。由此，可以证明本技术的重力平衡效果是与负载装置的重力无关的。说明本技术中优化后的误差也极小，效果很好。
48.绘制上述优化参数下的负载运动轨迹，如图11所示，可以看到优化结果的精度很高，在30度到70度的运动范围内，运动误差在1.5
‰
以内，说明运动过程中不会上下晃动，在整个运动的过程中重物的重心基本可以认为保持不变。
49.下面结合附图，说明本技术方案的工作过程。
50.当负载连接在本技术起升滑轮组300上，可以通过安装驱动机构600进行驱动，驱动机构600可以为手动的，例如采用丝杠等形式，也可以是自动化的，例如安装一个电动推杆等；也可以通过直接手动牵引主臂200实现负载的水平移动。
51.当驱动主臂200第二端向上运动时，倾斜角度越来越大，带动负载在水平方向向内侧运动，即x轴负方向运动，而由于主臂200向上移动时，带动支臂201上的补偿动滑轮b向靠近所述补偿定滑轮a的方向移动，所述补偿滑轮组400之间绕接所需的绳索量减小，同时，在负载重力作用下，带动所述起升动滑轮c向下移动，所述补偿滑轮组400减小的伸缩量进入所述起升滑轮组300。使得所述负载被主臂200带动向上的移动趋势被所述起升动滑轮的下降趋势补偿，实现了负载在竖直方向即y轴方向的移动范围极小。
52.当驱动主臂200另一端向下运动时，倾斜角度越来越小，则对接装置向外侧运动，即x轴正方向运动。而由于主臂200向下移动时，带动支臂201上的补偿动滑轮b向远离所述
补偿定滑轮a的方向移动，所述补偿滑轮组400之间绕接所需的绳索量增大，同时，所述起升滑轮组300绕接所需的绳索进入补偿滑轮组400，且抵消了负载重力，带动所述起升动滑轮（负载）向上移动。使得所述负载被主臂200带动向下的移动趋势被所述起升动滑轮的上升趋势补偿，实现了负载在竖直方向即y轴方向的移动范围极小。
53.采用上述方案，通过调节主臂200的倾斜角度，能够带动负载在水平方向的直线运动，而保证负载在竖直方向几乎无高度变化，进而将负载运送至空间对接模拟所需的指定位置，通过负载上面的传感装置及执行机构实现对接模拟功能，能够有效保证负载的稳定交会对接。
54.需要说明的是，以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：

1.一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：包括基座、主臂、起升滑轮组、补偿滑轮组和绳索；其中，所述主臂的第一端在第一铰接点与所述基座铰接，所述主臂上靠近第二端的位置固定设置一支臂；所述起升滑轮组包括起升定滑轮和起升动滑轮，其中，起升定滑轮固定在所述主臂的第二端，所述起升动滑轮用于承载负载；所述补偿滑轮组包括补偿定滑轮和补偿动滑轮，其中所述补偿定滑轮设置在所述基座顶端，所述补偿动滑轮设置在所述支臂上；所述补偿动滑轮位于所述起升定滑轮的上方；所述绳索绕接所述补偿定滑轮和补偿动滑轮，再绕接所述起升定滑轮和起升动滑轮，所述绳索一端固定在基座上，另一端固定在所述主臂上。2.根据权利要求1所述的适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：所述一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述主臂连接，通过驱动主臂转动实现负载的水平移动。3.根据权利要求2所述的适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：所述驱动机构为一个丝杠或者电动推杆。4.根据权利要求1所述的适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：补偿定滑轮相比于第一铰接点的水平距离是主臂长度的0.2以内，并且相对于所述第一铰接点位于所述负载一侧或者背离负载一侧；所述补偿定滑轮相比于第一铰接点的竖直距离是主臂长度的0.1-0.6范围内；补偿动滑轮到主臂的垂直距离为主臂长度的0.15以内，补偿动滑轮到第一铰接点的距离在主臂的投影长度为主臂长度的0.4-1范围内；所述补偿滑轮组与所述起升滑轮组的倍率比在1-5范围内。5.根据权利要求1所述的适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：补偿定滑轮相比于第一铰接点的水平距离是主臂长度的0.008，且位于第一铰接点的背离负载的方向；所述补偿定滑轮相比于第一铰接点的竖直距离是主臂长度的0.226；补偿动滑轮到主臂的垂直距离为主臂长度的0.094。6.根据权利要求1所述的适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：所述补偿滑轮组与起升滑轮组的倍率比值为4。7.根据权利要求6所述的适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：补偿滑轮组的倍率为4，起升滑轮组的倍率为1，或者补偿滑轮组的倍率为8，起升滑轮组的倍率为2。8.一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，包括基座、主臂、起升定滑轮、补偿滑轮组和绳索；其中，所述主臂的第一端在第一铰接点与所述基座铰接，所述主臂上靠近第二端的位置固定设置一支臂；所述起升定滑轮固定在所述主臂的第二端；所述补偿滑轮组包括补偿定滑轮和补偿动滑轮，其中所述补偿定滑轮设置在所述基座顶端，所述补偿动滑轮设置在所述支臂上；所述补偿动滑轮位于所述起升定滑轮的上方；所述绳索绕接所述补偿定滑轮和补偿动滑轮，在绕接所述起升定滑轮之后，一端用于与负载连接，所述绳索的另一端与所述支臂固定连接；其中，所述补偿滑轮组的倍率为4。
9.根据权利要求8所述的适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：所述一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置还包括驱动机构，所述驱动机构与所述主臂连接，通过驱动主臂转动实现负载的水平移动。10.根据权利要求8所述的适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置，其特征在于：补偿定滑轮相比于第一铰接点的水平距离是主臂长度的0.008，且位于第一铰接点的背离负载的方向；所述补偿定滑轮相比于第一铰接点的竖直距离是主臂长度的0.226；补偿动滑轮到主臂的垂直距离为主臂长度的0.094。

技术总结

本申请属于微重力模拟技术领域，具体涉及一种适用于空间对接模拟的无级变载重力平衡装置,包括基座、主臂、起升滑轮组、补偿滑轮组和绳索；所述主臂的第一端在第一铰接点与所述基座铰接，所述主臂上靠近第二端的位置固定设置一支臂；所述起升滑轮组包括起升定滑轮和起升动滑轮，起升定滑轮固定在所述主臂的第二端，所述起升动滑轮用于承载负载；所述补偿滑轮组包括补偿定滑轮和补偿动滑轮，其中所述补偿定滑轮设置在所述基座顶端，所述补偿动滑轮设置在所述支臂上；所述补偿动滑轮位于所述起升定滑轮的上方;所述绳索绕接所述补偿定滑轮和补偿动滑轮，再绕接所述起升定滑轮和起升动滑轮，所述绳索一端固定在基座上，另一端固定在所述主臂上。在所述主臂上。在所述主臂上。