一種受油機受油口組件運動模擬方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種受油機受油口組件運動模擬方法。所述受油機受油口組件運動模擬方法包括：通過角驅(qū)動機構(gòu)連接板組件，使板組件能夠帶動受油口具有轉(zhuǎn)動自由度，并通過運動機構(gòu)與所述板組件連接，使板組件能夠在三維空間內(nèi)運動；設(shè)定受油口組件目標位置；利用算法將設(shè)定的目標點位置分解為運動機構(gòu)運動位置、受油口上下俯仰角度方向角目標值、受油口左右偏轉(zhuǎn)角度方向角目標值和受油口順逆時針橫滾角度方向角目標值；同時或者差時驅(qū)動運動機構(gòu)以及角驅(qū)動機構(gòu)，從而使受油口達到所述目標點。本發(fā)明提供了一種受油機受油口組件運動模擬方法以及與其配套的受油機受油口組件運動模擬裝置，從而形成了一整套完整的模擬體系。
【專利說明】
一種受油機受油口組件運動模擬方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及飛機航行加油技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種受油機受油口組件運動模擬 方法及受油機受油口組件運動模擬裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 在空中加油過程中，受油機的運動軌跡是:受油機飛近加油機進入到加油包線內(nèi)， 調(diào)整受油機的航姿角度，使加油接頭能夠順暢的進入受油口內(nèi)。同時，由于氣流的作用，受 油機在空中的位置始終處于一種起伏狀態(tài)，因此還需要在加油過程中不斷地調(diào)整受油機的 航姿角度，以模擬出它的起伏狀態(tài)，并摸索出受油機在多大的起伏范圍內(nèi)不影響加油過程 的實施。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中還沒有一種模擬方法來對上述過程進行模擬，從而無法驗證以及調(diào)試 上述過程。
[0004] 因此，希望有一種技術(shù)方案來克服或至少減輕現(xiàn)有技術(shù)的至少一個上述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種受油機受油口組件運動模擬方法來克服或至少減輕 現(xiàn)有技術(shù)的至少一個上述缺陷。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種受油機受油口組件運動模擬方法，所述受油機 受油口組件運動模擬方法用于模擬飛機在整個空中加油過程中受油口組件的運動軌跡;所 述飛機的受油口組件的角度能夠變化，且所述受油口組件與加油機的加油嘴之間的位置關(guān) 系能夠相對變化;所述受油口組件包括一個受油口以及與所述受油口固連的板組件;所述 受油機受油口組件運動模擬方法包括：
[0007] 步驟1:通過角驅(qū)動機構(gòu)連接所述板組件，使所述板組件能夠帶動所述受油口具有 轉(zhuǎn)動自由度，并通過運動機構(gòu)與所述板組件連接，使所述板組件能夠在三維空間內(nèi)運動;步 驟2:設(shè)定受油口組件目標位置;步驟3:利用算法將設(shè)定的目標點位置分解為運動機構(gòu)運動 位置、受油口上下俯仰角度方向角目標值、受油口左右偏轉(zhuǎn)角度方向角目標值和受油口順 逆時針橫滾角度方向角目標值;步驟4:同時或者差時驅(qū)動運動機構(gòu)以及角驅(qū)動機構(gòu)，從而 使所述受油口達到所述目標點。
[0008] 優(yōu)選地，所述受油機受油口組件運動模擬方法進一步包括：
[0009] 步驟5:更改目標位置，并重復(fù)所述步驟2至步驟4;
[0010] 步驟6:重復(fù)所述步驟5,直至飛機的整個空中加油過程結(jié)束。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種受油機受油口組件運動模擬裝置，用于如上所述的受油機受 油口組件運動模擬方法，所述受油機受油口組件運動模擬裝置包括:角驅(qū)動機構(gòu)，所述角驅(qū) 動機構(gòu)與所述板組件連接;運動機構(gòu)，所述運動機構(gòu)與所述板組件連接;其中，所述角驅(qū)動 機構(gòu)用于使所述板組件具有轉(zhuǎn)動自由度;所述運動機構(gòu)用于使所述板組件在長度方向、寬 度方向以及高度方向上運動。
[0012] 優(yōu)選地，所述板組件包括第一板、與第一板連接的第二板、與第二板鉸接的第三板 以及與第三板鉸接的第四板，所述受油口設(shè)置在所述第四板上;所述第一板與所述運動機 構(gòu)連接;所述第二板垂直于所述第一板的面設(shè)置，所述第三板垂直于所述第二板的面設(shè)置， 且能夠相對所述第二板旋轉(zhuǎn);所述第四板垂直于所述第三板的面設(shè)置，且能夠相對所述第 三板旋轉(zhuǎn)以及翻轉(zhuǎn);所述角驅(qū)動機構(gòu)包括:第一驅(qū)動缸，所述第一驅(qū)動缸的缸體設(shè)置在所述 第一板上，活塞桿與所述第三板連接;第二驅(qū)動缸，所述第二驅(qū)動缸的缸體設(shè)置在所述第二 板上，活塞桿與所述第四板連接；第三驅(qū)動缸，所述第三驅(qū)動缸的缸體設(shè)置在所述第二板 上，活塞桿與所述第四板連接;其中，所述第一驅(qū)動缸用于控制所述第三板相對所述第二板 旋轉(zhuǎn);所述第二驅(qū)動缸用于控制所述第四板相對所述第三板旋轉(zhuǎn);所述第三驅(qū)動缸用于控 制所述第四板相對所述第三板翻轉(zhuǎn)。
[0013] 優(yōu)選地，所述運動機構(gòu)包括:高度驅(qū)動缸，所述高度驅(qū)動缸的缸體設(shè)置在所述受油 機上，且能夠相對所述受油機滑動，所述高度驅(qū)動缸的活塞桿與所述第一板連接;寬度驅(qū)動 缸，所述寬度驅(qū)動缸的缸體設(shè)置在所述受油機上，所述寬度驅(qū)動缸的活塞桿與所述高度驅(qū) 動缸連接;長度驅(qū)動缸，所述長度驅(qū)動缸的缸體設(shè)置在所述受油機上，所述長度驅(qū)動缸的活 塞桿與所述高度驅(qū)動缸連接。
[0014] 優(yōu)選地，所述受油機受油口組件運動模擬裝置進一步包括控制終端，所述控制終 端分別與角驅(qū)動機構(gòu)以及運動機構(gòu)連接，從而控制角驅(qū)動機構(gòu)以及運動機構(gòu)工作。
[0015] 本發(fā)明提供了一種受油機受油口組件運動模擬方法以及與其配套的受油機受油 口組件運動模擬裝置，從而形成了一整套完整的模擬體系，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法驗證以 及調(diào)試飛機在空中加油過程的問題。
【附圖說明】
[0016] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的受油機受油口組件運動模擬方法的流程示意圖。
[0017] 圖2是根據(jù)本發(fā)明一實施例的受油機受油口組件運動模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 附圖標記

【具體實施方式】
[0020]為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中 的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明 一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用 于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人 員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下 面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0021] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護 范圍的限制。
[0022] 圖1是根據(jù)本發(fā)明一實施例的受油機受油口組件運動模擬方法的流程示意圖。圖2 是根據(jù)本發(fā)明一實施例的受油機受油口組件運動模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023] 受油機受油口組件運動模擬方法用于模擬飛機在整個空中加油過程中受油口組 件的運動軌跡。飛機的受油口組件的角度能夠變化，且受油口組件與加油機的加油嘴之間 的位置關(guān)系能夠相對變化;受油口組件包括一個受油口以及與受油口固連的板組件。
[0024] 圖1所示的受油機受油口組件運動模擬方法包括如下步驟：
[0025] 步驟1:通過角驅(qū)動機構(gòu)連接所述板組件，使板組件能夠帶動受油口具有轉(zhuǎn)動自由 度，并通過運動機構(gòu)與板組件連接，使板組件能夠在三維空間內(nèi)運動；
[0026] 步驟2:設(shè)定受油口組件目標位置；
[0027] 步驟3:利用算法將設(shè)定的目標點位置分解為運動機構(gòu)運動位置、受油口上下俯仰 角度方向角目標值、受油口左右偏轉(zhuǎn)角度方向角目標值和受油口順逆時針橫滾角度方向角 目標值；
[0028] 步驟4:同時或者差時驅(qū)動運動機構(gòu)以及角驅(qū)動機構(gòu)，從而使受油口達到所述目標 點。
[0029] 在本實施例中，受油口上下俯仰角度方向角目標值包括受油口上俯仰角度方向角 目標值以及下俯仰角度方向角目標值。
[0030] 受油口左右偏轉(zhuǎn)角度方向角目標值包括受油口左偏轉(zhuǎn)角度方向角目標值以及右 偏轉(zhuǎn)角度方向角目標值。
[0031] 受油口順逆時針橫滾角度方向角目標值包括受油口順時針橫滾角度方向角目標 值以及逆時針橫滾角度方向角目標值。
[0032] 在本實施例中，采用同時驅(qū)動運動機構(gòu)以及角驅(qū)動機構(gòu)，從而使所油口達到目標 點。
[0033]可以理解的是，在一個備選實施例中，采用差時驅(qū)動運動機構(gòu)以及角驅(qū)動機構(gòu)，從 而使所油口達到目標點。
[0034] 采用同時驅(qū)動的方式可以節(jié)省時間，而采用差時的方式更容易實現(xiàn)。
[0035] 在本實施例中，受油機受油口組件運動模擬方法進一步包括：
[0036] 步驟5:更改目標位置，并重復(fù)所述步驟2至步驟4;
[0037]步驟6:重復(fù)所述步驟5,直至飛機的整個空中加油過程結(jié)束。
[0038]可以理解的是，在整個過程中飛機一直保持運動狀態(tài)，因此，受到氣流或者其他影 響，受油機與加油機的相對位置可能會出現(xiàn)誤差，從而需要重新確定目標位置。
[0039]圖2所示的受油機受油口組件運動模擬裝置，用于如上所述的受油機受油口組件 運動模擬方法，所述受油機受油口組件運動模擬裝置包括角驅(qū)動機構(gòu)以及運動機構(gòu)，角驅(qū) 動機構(gòu)與板組件連接;運動機構(gòu)與板組件連接;其中，角驅(qū)動機構(gòu)用于使板組件具有轉(zhuǎn)動自 由度;運動機構(gòu)用于使板組件在長度方向、寬度方向以及高度方向上運動。
[0040] 具體地，在本實施例中，板組件包括第一板1、與第一板連接的第二板2、與第二板 鉸接的第三板3以及與第三板鉸接的第四板4，受油口 5設(shè)置在第四板4上;第一板1與運動機 構(gòu)連接;第二板2垂直于第一板1的面設(shè)置，第三板3垂直于第二板2的面設(shè)置，且能夠相對第 二板旋轉(zhuǎn);第四板4垂直于第三板3的面設(shè)置，且能夠相對第三板旋轉(zhuǎn)以及翻轉(zhuǎn)；
[0041] 在本實施例中，角驅(qū)動機構(gòu)包括第一驅(qū)動缸6、第二驅(qū)動缸7以及第三驅(qū)動缸8,第 一驅(qū)動缸6的缸體設(shè)置在所述第一板1上，活塞桿與第三板連接;第二驅(qū)動缸的缸體設(shè)置在 所述第二板2上，活塞桿與第四板連接;第三驅(qū)動缸8的缸體設(shè)置在第二板2上，活塞桿與第 四板4連接;其中，第一驅(qū)動缸6用于控制第三板3相對所述第二板旋轉(zhuǎn);第二驅(qū)動缸7用于控 制第四板4相對第三板旋轉(zhuǎn);第三驅(qū)動缸8用于控制第四板4相對第三板翻轉(zhuǎn)。
[0042] 在本實施例中，通過第一驅(qū)動缸、第二驅(qū)動缸以及第三驅(qū)動缸，從而實現(xiàn)受油口自 由轉(zhuǎn)動。
[0043] 參見圖2在本實施例中，運動機構(gòu)包括高度驅(qū)動缸9、寬度驅(qū)動缸10以及長度驅(qū)動 缸11，高度驅(qū)動缸9的缸體設(shè)置在所述受油機上，且能夠相對受油機滑動，高度驅(qū)動缸的活 塞桿與第一板連接；寬度驅(qū)動缸10的缸體設(shè)置在受油機上，寬度驅(qū)動缸的活塞桿與高度驅(qū) 動缸連接;長度驅(qū)動缸11的缸體設(shè)置在受油機上，長度驅(qū)動缸的活塞桿與高度驅(qū)動缸連接。
[0044] 在本實施例中，通過高度驅(qū)動缸、長度驅(qū)動缸以及寬度驅(qū)動缸的運動，從而實現(xiàn)了 板組件在三維空間(X軸、Y軸、Z軸三個方向）上的運動。
[0045] 在本實施例中，受油機受油口組件運動模擬裝置進一步包括控制終端，控制終端 分別與角驅(qū)動機構(gòu)以及運動機構(gòu)連接，從而控制角驅(qū)動機構(gòu)以及運動機構(gòu)工作?？梢岳斫?的是，目標位置的輸入以及算法的計算均通過該控制終端完成。
[0046] 可以理解的是，在一個實施例中，該控制終端為電腦。
[0047] 最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡 管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然 可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替 換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種受油機受油口組件運動模擬方法，所述受油機受油口組件運動模擬方法用于模 擬飛機在整個空中加油過程中受油口組件的運動軌跡;所述飛機的受油口組件的角度能夠 變化，且所述受油口組件與加油機的加油嘴之間的位置關(guān)系能夠相對變化;所述受油口組 件包括一個受油口以及與所述受油口固連的板組件;其特征在于，所述受油機受油口組件 運動模擬方法包括： 步驟1:通過角驅(qū)動機構(gòu)連接所述板組件，使所述板組件能夠帶動所述受油口具有轉(zhuǎn)動 自由度，并通過運動機構(gòu)與所述板組件連接，使所述板組件能夠在三維空間內(nèi)運動； 步驟2:設(shè)定受油口組件目標位置； 步驟3:利用算法將設(shè)定的目標點位置分解為運動機構(gòu)運動位置、受油口上下俯仰角度 方向角目標值、受油口左右偏轉(zhuǎn)角度方向角目標值和受油口順逆時針橫滾角度方向角目標 值； 步驟4:同時或者差時驅(qū)動運動機構(gòu)以及角驅(qū)動機構(gòu)，從而使所述受油口達到所述目標 點。2. 如權(quán)利要求1所述的受油機受油口組件運動模擬方法，其特征在于，所述受油機受油 口組件運動模擬方法進一步包括： 步驟5:更改目標位置，并重復(fù)所述步驟2至步驟4; 步驟6:重復(fù)所述步驟5，直至飛機的整個空中加油過程結(jié)束。3. -種受油機受油口組件運動模擬裝置，用于如權(quán)利要求1或2所述的受油機受油口組 件運動模擬方法，其特征在于，所述受油機受油口組件運動模擬裝置包括： 角驅(qū)動機構(gòu)，所述角驅(qū)動機構(gòu)與所述板組件連接； 運動機構(gòu)，所述運動機構(gòu)與所述板組件連接;其中， 所述角驅(qū)動機構(gòu)用于使所述板組件具有轉(zhuǎn)動自由度； 所述運動機構(gòu)用于使所述板組件在長度方向、寬度方向以及高度方向上運動。4. 如權(quán)利要求3所述的受油機受油口組件運動模擬裝置，其特征在于，所述板組件包括 第一板(1)、與第一板連接的第二板(2)、與第二板鉸接的第三板(3)以及與第三板鉸接的第 四板(4)，受油口（5)設(shè)置在所述第四板(4)上； 所述第一板(1)與所述運動機構(gòu)連接； 所述第二板(2)垂直于所述第一板（1)的面設(shè)置，所述第三板(3)垂直于所述第二板(2) 的面設(shè)置，且能夠相對所述第二板旋轉(zhuǎn);所述第四板(4)垂直于所述第三板(3)的面設(shè)置，且 能夠相對所述第三板旋轉(zhuǎn)以及翻轉(zhuǎn)； 所述角驅(qū)動機構(gòu)包括： 第一驅(qū)動缸(6)，所述第一驅(qū)動缸(6)的缸體設(shè)置在所述第一板(1)上，活塞桿與所述第 三板連接； 第二驅(qū)動缸(7)，所述第二驅(qū)動缸的缸體設(shè)置在所述第二板(2)上，活塞桿與所述第四 板連接； 第三驅(qū)動缸(8)，所述第三驅(qū)動缸(8)的缸體設(shè)置在所述第二板(2)上，活塞桿與所述第 四板(4)連接;其中， 所述第一驅(qū)動缸(6)用于控制所述第三板(3)相對所述第二板旋轉(zhuǎn)； 所述第二驅(qū)動缸(7)用于控制所述第四板(4)相對所述第三板旋轉(zhuǎn)； 所述第三驅(qū)動缸(8)用于控制所述第四板(4)相對所述第三板翻轉(zhuǎn)。5. 如權(quán)利要求4所述的受油機受油口組件運動模擬裝置，其特征在于，所述運動機構(gòu)包 括： 高度驅(qū)動缸(9)，所述高度驅(qū)動缸(9)的缸體設(shè)置在所述受油機上，且能夠相對所述受 油機滑動，所述高度驅(qū)動缸的活塞桿與所述第一板連接； 寬度驅(qū)動缸（10)，所述寬度驅(qū)動缸（10)的缸體設(shè)置在所述受油機上，所述寬度驅(qū)動缸 的活塞桿與所述高度驅(qū)動缸連接； 長度驅(qū)動缸（11 )，所述長度驅(qū)動缸（11)的缸體設(shè)置在所述受油機上，所述長度驅(qū)動缸 的活塞桿與所述高度驅(qū)動缸連接。6. 如權(quán)利要求5所述的受油機受油口組件運動模擬裝置，其特征在于，所述受油機受油 口組件運動模擬裝置進一步包括控制終端，所述控制終端分別與角驅(qū)動機構(gòu)以及運動機構(gòu) 連接，從而控制角驅(qū)動機構(gòu)以及運動機構(gòu)工作。
【文檔編號】G01M13/00GK105865772SQ201610378058
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月31日
【發(fā)明人】代井波, 楊景朝
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司西安飛機設(shè)計研究所