机械工程学报

作者：范小东, 史创, 王治易, 刘天明, 郭宏伟, 刘荣强

单位：1. 中国航天科技集团有限公司空间结构与机构技术实验室 上海 201109;2. 哈尔滨工业大学机器人技术与系统全国重点实验室 哈尔滨 150001;3. 上海市空间飞行器机构技术重点实验室 上海 201109;4. 上海宇航系统工程研究所 上海 201109

关键词：可展开天线,折展机构,固面天线,构型综合,运动学分析,机构设计；

基金：中国航天科技集团有限公司空间结构与机构技术实验室开放课题基金、黑龙江省自然科学基金联合引导(LH2022E052)和国家自然科学基金面上(52175010)资助项目。

固面天线具有可靠性高、精度高、热稳定性好的特点。针对目前固面可展开天线展开机构中因转动副的数量过多以及存在球铰、万向节等高副而影响天线结构的形面精度、联动驱动以及锁定刚化的问题，对比了固面天线绕正交双轴旋转分两步展开与绕单轴旋转一次展开的两种展开方式，提出一种适用于固面可展开天线的绕单轴旋转一次展开的展开机构，构建了计算旋转轴位置的参数化模型，建立了展开机构的运动学模型，采用数值仿真软件对所建立的模型进行了仿真，分析了旋转轴位置对天线收纳率、相邻面板间隙的影响，建立了天线结构的有限元模型，并对天线结构进行了优化设计。结果表明，绕单轴旋转的设计减少了转动副的数量、未采用球铰和万向节等高副，既提高了机构的展开可靠性，又方便了机构的联动、驱动以及锁定和刚化，同时优化后的结构具有更好的力学性能，期望为固面可展开天线的相关理论研究及工程应用提供参考。

来源：2025年第3期

《机械工程学报》期刊编辑部

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