隨著載人航天工程的深入發(fā)展,我國將進行星表探測任務(wù)。艙外航天服是載人航天領(lǐng)域必不可少的防護裝備,它不僅要為航天員提供基本的生命保障,還應(yīng)具備良好的活動性能,特別是下肢關(guān)節(jié)的活動性能,這就需要在艙外航天服研制過程中對其性能進行檢驗和評價。本文對航天服的髖關(guān)節(jié)設(shè)計、髖關(guān)節(jié)性能仿真與實驗進行了較為深入系統(tǒng)的研究。建立了航天員下肢系統(tǒng)的幾何模型,運用D-H模型方法對航天員下肢系統(tǒng)進行了正、逆運動學(xué)分析,基于拉格朗日方法對下肢系統(tǒng)進行了動力學(xué)分析,通過Matlab仿真獲得了下肢各關(guān)節(jié)的力矩-時間曲線,為航天服關(guān)節(jié)設(shè)計、性能分析和優(yōu)化提供了理論依據(jù)。分析了航天服關(guān)節(jié)設(shè)計中的設(shè)計要求,根據(jù)髖關(guān)節(jié)生理結(jié)構(gòu)及運動特點,基于仿生學(xué)原理,提出了一種套接式航天服髖關(guān)節(jié)設(shè)計方案,該方案兼具軟式關(guān)節(jié)質(zhì)量輕和硬式關(guān)節(jié)容積波動小的優(yōu)點;基于Preisach遲滯模型,對航天服髖關(guān)節(jié)的力學(xué)遲滯特性進行了分析和預(yù)測。運用ADAMS-ANSYS剛?cè)狁詈霞夹g(shù)對航天服性能進行了仿真研究,創(chuàng)建了航天員下肢系統(tǒng)多剛體模型,利用ADAMS對未著服航天員進行了仿真分析;通過ANSYS創(chuàng)建航天服模態(tài)中性文件并導(dǎo)入到ADAMS中,利用剛性區(qū)... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

俄羅斯海鷹-M型航天服肩部軸承

3圖 1-2 俄羅斯海鷹-M 型航天服手臂組件美國作為世界上最早開展航天活動的國家之一，其技術(shù)水平、活動規(guī)模均居前列。目前，美國宇航局為了實現(xiàn)行星探測的目標，研制了如圖 1-3 所示的天服樣機[14][15]。該航天服主要用于微重力環(huán)境下的行星表面探測活動，能滿時間星表行走的要求，并能抗擊空間碎片的碰撞，以確保航天員的安全性。外航天服采用軟軀干背入式結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)是柔軟的織物，但為了使航天員更加靈活，該航天服在關(guān)節(jié)處也使用了軸承等硬質(zhì)材料。

圖 1-3 美國 Z-1 航天服樣機方面，美國針對具體的項目需求，采太空艙外活動為主的 MARK-III 航行星探測為目標的 Z-1 航天服中采服的硬式腰關(guān)節(jié) 圖 1-5 Z-1 航

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：2984283