Design and analysis of a truss deployable antenna mechanism based on a 3UU-3URU unit
Design and analysis of a truss deployable antenna mechanism based on a 3UU-3URU unit
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基于3UU-3URU单元的桁架式可展开天线机构的设计与分析
DOI：
10.1016/j.cja.2018.12.008
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发表时间：
2019-12
影响因子：
5.7
通讯作者：
Yongsheng Zhao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yundou Xu;Jinwei Guo;Luyao Guo;Wenlan Liu;Jiantao Yao;Yongsheng Zhao
大口径、高精度、大折叠率的空间可展结构是航天领域不可缺少的装备。针对单自由度3RR-3RRR可展开单元不能完全折叠的问题，提出了一种具有折叠运动和姿态调整两种自由度的3UU-3URU可展开单元。首先，基于G-K公式对3UU-3URU单元的自由度进行了分析。然后，将3UU-3URU单元用于构造曲面可展开桁架天线，并计算了包含多个3UU-3URU单元的整个可展开天线的自由度。利用特定的参数和几何关系，对双环可展开天线进行了结构设计。接下来，对由三个3UU-3URU单元组成的基本组合单元进行了自由度仿真。最后，制作了基本组合单元的样机，并对机构的自由度进行了实验验证。
Space deployable structures with large calibers, high accuracy, and large folding ratios are indispensable equipment in the aerospace field. Given that the single-DOF 3RR-3RRR deployable unit cannot be fully folded, this study proposes a 3UU-3URU deployable unit with two kinds of DOF: folding movement and orientation adjustment. First, based on the G-K formula, the DOF of the 3UU-3URU unit is analyzed. Then, the 3UU-3URU unit is used to construct a deployable truss antenna with a curved surface, and the DOF of the whole deployable antenna containing multiple 3UU-3URU units is calculated. The structural design of a deployable antenna with two loops is carried out with specific parameters and geometric relations. Next, a DOF simulation of a basic combination unit composed of three 3UU-3URU units is performed. Finally, a prototype of the basic combination unit is manufactured, and the DOF of the mechanism is experimentally verified.
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