本发明属于可展开天线机构，具体涉及一种抛物柱面可展开天线机构及驱动控制方法。
背景技术：
1、如今，随着航空航天事业的快速发展，导致大型空间可展开天线的需求变得越来越高，而抛物柱面可展开天线因为其具有高收纳比和轻质量的优点而被国内外各大航天研究机构着重研究，近年来的可展开天线机构在太空应用的发展趋势是高展收比、高精度、轻量化，但抛物柱面可展开天线在得到广大的发展同时，也遇到了很多研究难题，其中天线机构的驱动控制方法即为其中之一。
2、如cn202310791407.x公开了一种双向展收的模块化抛物柱面天线空间可展开机构；存在的缺陷是无法做到机构的横向x轴展收，只能纵向y轴左右展收；
3、cn202111302744.5由安徽大学公开了一种约束四棱锥模块化抛物柱面天线可展开机构；存在的缺陷是无法做到横向x轴和纵向y轴单独展收控制。
4、综上所述，以上述方案为代表的现有抛物柱面可展开天线机构的驱动控制方法，对于驱动控制机构横向x轴和纵向y轴的展收上不能进行有效的结合。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种抛物柱面可展开天线机构及驱动控制方法，采用变距模组和同步带传动的驱动形式，并利用弹性元件扭簧能够存储和释放弹性势能的优点，能够使天线机构收拢时释放弹性势能辅助收拢，从而避开机构死点，还具有低成本，可靠性强，稳定展开与收拢，抗载能力强的特点。
2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
3、一种抛物柱面可展开天线机构，包括基线肋、根部肋、同步展收模组和端部肋；
4、所述基线肋和所述根部肋通过第一铰链相连，所述根部肋与所述端部肋通过同步展收模组相连；
5、所述基线肋上连接变距模组驱动模块，变距模组驱动模块用于驱动该天线机构基线肋和同步展收模组的展开与收拢；
6、所述根部肋上连接带传动驱动模块，带传动驱动模块用于驱动该天线机构根部肋的展开与收拢；
7、所述抛物柱面可展开天线机构在所述变距模组驱动模块和所述带传动驱动模块共同驱动下实现机构的展开和收拢，并在机构收拢时通过扭簧所储存的弹性势能帮助所述抛物柱面可展开天线机构避开死点位置辅助机构收拢。
8、若没有扭簧的辅助，当机构进行x轴展开并展开到位时，所述同步展收模组两边的长方形条处于展开到相对水平位置，这种情况为机构的死点，若两边长方形条中心位置装有扭簧，则此时因为所述扭簧所储存的弹性势能，使得两边长方形条不能完全展开到相对水平，反而会有大约两度的夹角，从而避开死点位置。
9、所述基线肋为左右对称结构，中间部分为肋的主体，对称主体间通过第二铰链连接，两端为固定和连接用的肋板，所述基线肋位于抛物柱面可展开天线机构的最下面，所述基线肋的肋板与所述根部肋的底端通过第一铰链连接。
10、多个基线肋，沿单行排列，每个基线肋包括中间的肋主体与两端的肋板，每个肋主体由第一主体和第二主体通过第二铰链连接，第一主体和第二主体关于铰接点对称。
11、所述根部肋和端部肋皆为工字形弯梁结构，所述根部肋的上端和端部肋下端通过同步展收模组连接，所述基线肋、根部肋和端部肋共同构成抛物柱面。
12、所述同步展收模组中间部分为两段长方形的连接条，两段长方形连接条通过铰链连接，且连接条中心部位安装有扭簧，所述同步展收模组位于所述根部肋和端部肋的连接处，分别与所述根部肋上端和端部肋下端通过铰链连接，在长方形的连接条的两侧还有由较短长方形条通过铰链连接形成的平行四边形结构，用于加固与所述根部肋和端部肋的连接。
13、同步展收模组与根部肋和端部肋的连接铰链位于工字形肋的下面，而根部肋和端部肋连接铰链位于两侧。
14、所述变距模组驱动模块包括伺服电机、丝杠、导轨滑台、位移传感器和机架；
15、所述机架置于机构的底端，由数个长方形的铝型材连接而成，所述机架的右下脚装有两个竖立起来的方形块；
16、所述伺服电机通过螺栓固定连接在所述机架右方边缘处的方形块；所述丝杠安装在所述变距模组驱动模块的内部的中心位置，中心位置处于所述导轨滑台的下方，所述丝杠能够在所述伺服电机的驱动下实现定轴转动；
17、所述导轨滑台共有四个，导轨滑台的形状结构为凹字形，这种凹字形结构有利于滑台在安装后方便左右移动，且承重效果好。架立在所述丝杠的上方，且分别等距安装在所述机架的上方，所述四个导轨滑台与所述抛物柱面可展开天线机构的四个基线肋通过连接法兰一一对应固定连接，所述导轨滑台能够通过丝杠的转动从而左右移动；
18、所述位移传感器固定安装在所述机架的左方边缘处，当所述导轨滑台带动所述基线肋移动到指定位置时，所述位移传感器能够反馈信号使得所述伺服电机停止转动，所述导轨滑台也停止移动，此时所述四个基线肋也停止展开与收拢。
19、所述带传动驱动模块包括伺服电机、圆弧齿同步带、圆弧齿同步轮、花轴和轴承；
20、带传动驱动模块会在驱动控制完成机构一阶展开后，配合变距驱动模组模块驱动并完成机构的二阶展开，并且在变距驱动模组模块完成机构的二阶收拢后，带传动驱动模块才会开始并完成机构的一阶收拢；
21、所述伺服电机通过螺栓固定连接在所述机架右方边缘处；所述圆弧齿同步轮有一大一小两个，小同步轮与所述伺服电机上的减速器的转轴固定连接，大同步轮与所述花轴的右端固定连接，两个同步轮通过所述圆弧齿同步带相连接；
22、所述轴承共有四组，分别与所述抛物柱面可展开天线机构的四个根部肋相连接；所述花轴从左往右依次穿过四个轴承；四个轴承分别位于所述根部肋底端铰链连接处设置。
23、所述伺服电机的扭矩在所述圆弧齿同步带的传动下，驱动所述圆弧齿同步轮转动，使得所述花轴通过所述轴承从而带动所述抛物柱面可展开天线机构的四个根部肋展开和收拢。
24、所述扭簧安装在所述同步展收模组中间部位，当所述伺服电机驱动所述抛物柱面可展开天线机构的基线肋展开时，所述同步展收模组同时带动端部肋展开，此时所述扭簧开始将机械能转变为弹性势能；当所述伺服电机驱动所述抛物柱面可展开天线机构的基线肋(16)收拢时，此时所述扭簧开始释放弹性势能辅助所述同步展收模组同时带动端部肋收拢，此时因为有所述扭簧的弹性势能，所述同步展收模组将不会出现陷入死点位置而无法收拢的情况。
25、一种抛物柱面可展开天线机构的驱动控制方法，包括以下步骤；
26、当伺服电机正转驱动小同步轮转动时，伺服电机将扭矩输出到圆弧齿同步带，随后传递到大同步轮，从而带动大同步轮顺时针转动，随后大同步轮驱动花轴顺时针转动，再由花轴带动天线机构根部肋转动从而缓慢平稳展开，此为该天线机构的一阶展开；
27、随后另一个伺服电机正转驱动变距模组驱动模块带动丝杠顺时针转动，此时导轨滑台缓慢展开，带动天线机构基线肋展开，此时同步展收模组也一起带着端部肋展开，安装在同步展收模组中的扭簧开始储存弹性势能，当各模块展开到位时，位移传感器发出信号使得伺服电机停止转动，此为该天线机构的二阶展开；
28、该天线机构收拢顺序则是由伺服电机反转驱动变距模组驱动模块带动丝杠逆时针转动驱动基线肋完成二阶收拢，此过程扭簧释放弹性势能帮助同步展收模组避开死点位置并辅助收拢；然后另一台伺服电机也逆时针转动驱动带传动驱动模块使得完成一阶收拢。
29、本发明的有益效果：
30、本发明的抛物柱面可展开天线机构的驱动控制方法，变距模组驱动模块与抛物柱面可展开天线机构的基线肋相连，用于驱动该天线机构基线肋和同步展收模组的展开与收拢，带传动驱动模块与抛物柱面可展开天线机构的根部肋相连，用于驱动该天线机构根部肋的展开与收拢，扭簧所储存的弹性势能帮助抛物柱面可展开天线机构同步展收模组避开死点位置辅助机构收拢，满足天线机构展收可靠性强，稳定有序展开与收拢，高抗载的需求。
1.一种抛物柱面可展开天线机构，其特征在于，包括基线肋(16)、根部肋(26)、同步展收模组(31)和端部肋(32)；
2.根据权利要求1所述的一种抛物柱面可展开天线机构，其特征在于，多个基线肋(16)，沿单行排列，每个基线肋(16)包括中间的肋主体与两端的肋板，每个肋主体由第一主体和第二主体通过第二铰链连接，第一主体和第二主体关于铰接点对称。
3.根据权利要求1所述的一种抛物柱面可展开天线机构，其特征在于，所述根部肋(26)和端部肋(32)皆为工字形弯梁结构，所述根部肋(26)的上端和端部肋(32)下端通过同步展收模组(31)连接，所述基线肋(16)、根部肋(26)和端部肋(32)共同构成抛物柱面。
4.根据权利要求1所述的一种抛物柱面可展开天线机构，其特征在于，所述同步展收模组(31)中间部分为两段长方形的连接条，两段长方形连接条通过铰链连接，且连接条中心部位安装有扭簧(3)，所述同步展收模组(31)位于所述根部肋(26)和端部肋(32)的连接处，分别与所述根部肋(26)上端和端部肋(32)下端通过铰链连接，在长方形的连接条的两侧还有由较短长方形条通过铰链连接形成的平行四边形结构，用于加固与所述根部肋(26)和端部肋(32)的连接；
5.根据权利要求1所述的一种抛物柱面可展开天线机构，其特征在于，所述变距模组驱动模块(1)包括伺服电机(11)、丝杠(12)、导轨滑台(13)、位移传感器(14)和机架(15)；
6.根据权利要求5所述的一种抛物柱面可展开天线机构，其特征在于，所述带传动驱动模块(2)包括伺服电机(21)、圆弧齿同步带(22)、圆弧齿同步轮(23)、花轴(24)和轴承(25)；带传动驱动模块(2)会在驱动控制完成机构一阶展开后，配合变距驱动模组模块(1)驱动并完成机构的二阶展开，并且在变距驱动模组模块(1)完成机构的二阶收拢后，带传动驱动模块(2)才会开始并完成机构的一阶收拢；
7.根据权利要求6所述的一种抛物柱面可展开天线机构，其特征在于，所述伺服电机(21)的扭矩在所述圆弧齿同步带(22)的传动下，驱动所述圆弧齿同步轮(23)转动，使得所述花轴(24)通过所述轴承(25)从而带动所述抛物柱面可展开天线机构的四个根部肋(26)展开和收拢。
8.根据权利要求5所述的一种抛物柱面可展开天线机构，其特征在于，所述扭簧(3)安装在所述同步展收模组(31)中间部位，当所述伺服电机(11)驱动所述抛物柱面可展开天线机构的基线肋(16)展开时，所述同步展收模组(31)同时带动端部肋(32)展开，此时所述扭簧(3)开始将机械能转变为弹性势能；当所述伺服电机(11)驱动所述抛物柱面可展开天线机构的基线肋(16)收拢时，此时所述扭簧(3)开始释放弹性势能辅助所述同步展收模组(31)同时带动端部肋(32)收拢，此时因为有所述扭簧(3)的弹性势能，所述同步展收模组(31)将不会出现陷入死点位置而无法收拢的情况。
9.一种抛物柱面可展开天线机构的驱动控制方法，其特征在于，包括以下步骤；
