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亚博vip2022最新版-网页版登录用于卫星模拟的空气轴承

当制导动力公司需要开发一种无摩擦试验台解决方案来精确模拟机器人航天器时,他们转向了新方法。我们将它们与我们的平圆空气轴承配对,提供了一个理想的基础,以创建一个无摩擦浮亚博vip2022最新版-网页版登录子套件在环氧测试台的顶部。

配合精密环氧树脂产品亚博足球竞彩登录, Rock Art, Ltd的一个部门,文章下面详细的使用新路平圆空气轴承亚博vip2022最新版-网页版登录用于支持机器人航天器模拟的航空航天试验台。

提供的其他视频显示这些空气轴承在使用模拟对接和航天器的规避策略。亚博vip2022最新版-网页版登录特别感谢麻省理工学院空间系统实验室约翰霍普金斯大学自主系统控制优化实验室制作这些视频!

2014年1月24日,乔治亚州道格拉斯维尔在大范围内的一致性和准确性要求使得测量我们的航空航天环氧树脂试验台所需的时间和工具非常昂贵。然而,在现实中,无论如何测量表面,真正重要的是你的机器人航天器模拟器如何漂浮在环氧树脂地板上。理想的试验台表面使浮子单元在试验台表面的任何位置上几乎没有漂移。如果浮动装置在失重状态下漂浮在一个平坦的表面上的气垫上时静止不动,那么毫无疑问,这个表面是完全水平的。

在我们的环氧树脂试验台上设计和使用的复杂的机器人航天器模拟器可以检测到单元漂移,并激活空气推进器来纠正移动和稳定单元。然而,这并不是理想的情况;由于试验台表面不完美,单元必须纠正自己越多,单元的自备空气供应消耗得越快,这反过来减少了测试时间的持续时间。试验台表面不仅需要平整,还需要光滑无孔。为了进一步减少空气消耗,试验台应该允许浮子单元在试验台表面和空气轴承本身之间的气隙最小的情况下工作。这相当于减少了通过空气轴承的空气流量,从而延长了测试时间。亚博vip2022最新版-网页版登录

漂浮机器人航天器实验的发展在相对较短的时间内取得了进展。从上图的模拟器可以看出,没有两个是完全相同的。然而,有共同的平行,应该考虑和纳入任何机器人航天器模拟器的建设。在Precision环氧公司的环氧测试台可用之前,在飞行模拟过程中,任何过度漂移、浮子单元的转动或单元在直线运动过程中的旋转以及其他不规则现象都很容易被测试台表面的潜在缺陷所解释。

随着我们试验台表面的介绍,迹象表明飞行模拟中的一些问题是由浮子单元本身的设计缺陷造成的。对浮子单元的设计进行修正将消除必须处理的这些问题,这些问题分散了花在实际研究上的时间和资源。我们解决了机器人浮子单元的三个最明显的设计缺陷,并设计了自己的单元,使其每次都能保持一致和可靠性。当然,我们的浮子单元是最基本的,没有计算机,GPS采集,推进器,陀螺仪,反作用轮,相机或任何硬件使用我们的环氧树脂测试平台的机器人航天器。然而,我们的浮子单元是任何设计的第一阶段或运载工具,将携带额外的附件。无论最终的飞行器变成什么样子,或者设计是否使用3个空气轴承在120度间隔或4个空气轴承在一个正方形单元的所有4个角,以下三个设计原则需要采用浮子单元功能的一致亚博vip2022最新版-网页版登录性和可靠性。图为位于加利福尼亚州蒙特利的海军研究生院航天器机器人实验室环氧树脂试验台上的第一代航天器模拟器。


1)首先要考虑的是浮子装置的平衡。机组的总重量应平衡,使其均匀分布到所有空气轴承。亚博vip2022最新版-网页版登录我们的浮子单元是精心布置的每个组件。每个部件的尺寸和重量都与任何匹配的部件相同。此外,每个独立部件的大小、重量和位置都考虑到适当的平衡。建筑完成后,单位被扩大。

缩放是在赛车运动工业中使用的一种程序,作为准备在特定赛道上比赛的赛车的设置的一部分。车辆被滚到一个完美的水平表面称为设置表面板。然后在四个轮胎下面分别放置四个相同的电子秤。四个秤的总重量等于车辆的总重量。还可以确定和调整重量从前到后、从左到右和交叉重量(前角到后角对面)的百分比分布。

这个想法是将车辆的重量分配到所有的四个角落(四个轮胎中的每个),以这种方式实现完美的平衡,适合赛道的特点;这允许最佳的处理和最大的速度。浮动单元模拟器是漂浮在一个完美的表面上,为了让它沿着一个真实的方向跟踪,单元需要保持平衡。为了达到完美的平衡,我们将浮子单元放置在完美水平的环氧树脂试验台上,每个空气轴承放在三个相同的刻度之一上。这时,就可以确定浮子单元的平衡,并根据需要增加配重,这样三个空气轴承中的每一个就可以支撑浮子单元总重量的三分之一。亚博vip2022最新版-网页版登录如果不使用配重,就很难建立一个精确平衡的浮子单元。通过适当的规划和组件的放置,所需的配重可以最小化。亚搏手机官方官网每次更改或添加组件时,浮动单元都需要缩放。简单地将浮子装置空气罐上的调节阀从最初设计中使用的调节阀改为更小的调节阀,就改变了装置的平衡。虽然用来放置配重的位置保持不变,但它需要从82克增加到136克。 The overall weight of the unit remained the same. Equal weight distribution to each air bearing assures that the unit will have a true float path every time.


2)第二个设计考虑是确保每个空气轴承的空气流量相等。亚博vip2022最新版-网页版登录当我们注意到一些航天器模拟器浮子单元的空气轴承从气源到轴承1号,到轴承2号,然后到轴承3号,它立即升起了一个红旗。亚博vip2022最新版-网页版登录这种类型的管道系统可能出现的许多负面情况使它很明显,通过三个空气轴承中的每个都可能遇到不均匀的空气流动。亚博vip2022最新版-网页版登录没有相同的气流通过每个轴承意味着轴承和试验台表面之间的气隙将不相同。这将改变重量分布,使单位失去平衡,减少了真正的飞行路线的可能性。此外,如果通过一个轴承的气流减少,气隙可能减少到足以导致该轴承拖动或钩住试验台表面。唯一的修正方法是增加通过整个系统的每平方英寸空气流量的磅数,从而减少测试时间。通过适当的空气管道系统设计,可以减少或消除负面情况,并节省宝贵的时间,不必处理潜在的问题,因为设计不良的管道系统会呈现自己。

我们浮子装置的管道系统设计包括一条从空气罐调节器到过滤器暂存区的单一空气管道。另一条线路从滤出接头连接到一个定制设计的空气歧管,该歧管位于浮子单元3/16英寸飞机铝制底座平台的中心,与三个轴承之间的距离相等。从歧管到每个空气轴承的每条空气管道在尺寸和长度上是相同的。这种设计,不像在线路管道设计,确保平等的空气流动到每个空气轴承。这种空气管路设计还允许在故障时容易和积极地隔离可能发生在特定空气轴承上的任何问题。空气轴承堵塞或污损,从破裂或损坏的管道或配件中漏气,等等,都可以迅速定位和纠正。图是我们的浮子单元显示空气歧管和管道轴承下侧。

我们的基本浮子单元的第一级或运输平台现在可以根据需要添加额外的级,以容纳额外的硬件。舞台可以添加任何大小,形状或高度,只要他们的位置,额外的重量是平衡的适当。我们目前使用的40毫米轴承由新方式空气轴承在阿斯顿,宾夕法尼亚州。亚博网站首页登录亚博vip2022最新版-网页版登录40毫米轴承额定由制造商处理重量高达50磅在60 psi。有了三气轴承运输系统,我们的单位应该浮到150磅的载重。我们的装置目前的总重量是26.5磅,如果现有的空气轴承需要额外的附加123.5磅。亚博vip2022最新版-网页版登录新方式提供高达200毫米的空气亚博vip2022最新版-网页版登录轴承以及所有安装硬件。


3)第三个设计考虑因素是浮子装置压缩空气储存罐中所用空气的选择。正常的压缩空气将需要广泛的过滤系统,以去除水分,油残渣和任何其他污染物,可能堵塞或损坏空气轴承。亚博vip2022最新版-网页版登录这可能是导致不必要的停机时间的主要问题。

我们决定用二氧化碳作为我们的装置,因为它的纯度,反过来允许最小的内联过滤系统。空气轴承被堵塞减少空气流量的可能性也减少了。亚博vip2022最新版-网页版登录从油漆球市场到饮料行业,有各种各样的co2罐设计和尺寸可供选择。这些储罐的选择为浮子单元的设计提供了更多的灵活性。容易获得我们的油箱补充也是一个考虑因素。


这篇文章是为了分享我们在多年的经验中学到的信息。我们已经设计和安装了许多完美的平面和水平的地板表面,各种尺寸和各种类型的用途,使我们洞察其中包含的建议。此外,由于我们大面积的曲面是如此完美,用浮子单元验证之外的其他方法来测量它们的准确性,既不实用也不可靠。

我们要感谢新路空气轴承为他们所有的帮助和亚博网站首页登录亚博vip2022最新版-网页版登录
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为定制建造交钥匙机器人航天器模拟器或定制组件的来源是制导动力公司。亚搏手机官方官网我们与导向动力公司总裁Eric Rasmussen和他的员工合作过几个项目,见证了他的装置从3自由度到6自由度的运行。

他们提供亚博足球竞彩登录的产品令人印象深刻。欲了解更多信息,请访问他们的网站www.guidancedynamics.com

联系信息:
埃里克·拉斯穆森
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迈克Ramy

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