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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学申请的专利一种基于并联机构的微重力模拟装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116654301B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310875135.1，技术领域涉及：B64G7/00；该发明授权一种基于并联机构的微重力模拟装置是由陈照波;靳家晞;刘文涛设计研发完成，并于2023-07-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于并联机构的微重力模拟装置在说明书摘要公布了：一种基于并联机构的微重力模拟装置，涉及一种微重力模拟装置。底座包括固定底板和其表面一端的移动平台，移动平台安装主动侧运动台，固定底板相对端安装从动侧运动台，运动台基于Stewart并联结构设计，包括上平台和下平台以及铰接于二者之间的六根电动伸缩杆，六维力传感器固定在运动台上表面，固定工装安装在六维力传感器上用于对接模块夹装定位，主动侧运动台提供对接的目标位置并释放对接信号，从动侧运动台进行微重力模拟。能够迅速而准确地做出随动反应来模拟失重动作，具有结构参数可调、可维护、可重复使用、可进行三维空间模拟、无模拟试验时间限制和模拟精度高的特点。

本发明授权一种基于并联机构的微重力模拟装置在权利要求书中公布了：1.一种基于并联机构的微重力模拟装置，其特征在于：包括底座（1）、主动侧运动台（2）、主动侧六维力传感器（3）、主动侧固定工装（4）、主动侧对接模块（5）、从动侧对接模块（6）、从动侧固定工装（7）、从动侧六维力传感器（8）以及从动侧运动台（9）；所述底座（1）包括固定底板（1-1）和安装在其表面一端通过丝杠电机控制能够前后平移的移动平台（1-2），所述移动平台（1-2）表面固定安装主动侧运动台（2），所述固定底板（1-1）表面相对端固定安装从动侧运动台（9），所述从动侧运动台（9）基于Stewart并联结构设计，包括上平台（9-1）和下平台（9-7）以及铰接于二者之间边缘的六根电动伸缩杆（9-3），所述电动伸缩杆（9-3）以伺服电机（9-4）为动力源且中间设置减速器（9-5）进行传动连接，所述主动侧运动台（2）与从动侧运动台（9）具有相同的结构，所述主动侧六维力传感器（3）固定在主动侧运动台（2）上表面，所述从动侧六维力传感器（8）固定在从动侧运动台（9）上表面，所述主动侧固定工装（4）安装在主动侧六维力传感器（3）上表面用于主动侧对接模块（5）的夹装定位，所述从动侧固定工装（7）安装在从动侧六维力传感器（8）上表面用于从动侧对接模块（6）的夹装定位，所述主动侧对接模块（5）对接侧设置的主动接口（5-2）通过锁紧钩能够对所述从动侧对接模块（6）对接侧设置的从动接口（6-2）拉近并进行锁紧，微重力模拟过程中主动侧运动台（2）用于提供对接的目标位置并释放对接信号，从动侧运动台（9）检测到对接信号时通过从动侧六维力传感器（8）对从动侧对接模块（6）的受力进行采集，通过控制系统解算处理得到六维外力，并通过坐标变换与动力学解算实现在从动侧运动台（9）六维方向上的映射，通过控制系统逆解得到各电动伸缩杆（9-3）的伸缩量与伸缩速度实现微重力模拟，所述装置在微重力模拟过程中，设定主动侧对接模块（5）和从动侧对接模块（6）发生刚性碰撞，产生的作用力作用于两个对接模块分别为F 1和F 2，则动力学方程如下： 式中，m 1和m 2分别为两个对接模块的质量，c 1和c 2分别为两个对接模块在空间环境中所受的阻尼，k 1和k 2分别为两个对接模块在空间环境中所受的刚度，x 1=[x 1,y 1,z 1]T和x 2=[x 2,y 2,z 2]T分别为两个对接模块质心相对于坐标系原点的位置矢量，简化得到： ， 此时从动侧对接模块（6）相对于主动侧对接模块（5）的加速度为： 设定初始时刻时间为t 0，积分得到从动侧对接模块（6）相对于主动侧对接模块（5）的速度为： 再次积分得到从动侧对接模块（6）相对于主动侧对接模块（5）的位置为： 碰撞产生的力矩作用于两个对接模块分别为M 1和M 2，根据欧拉方程得到： 式中，和分别为两个对接模块的转动惯量矩阵，ω 1和ω 2分别为两个对接模块的角速度矢量； 根据上述微分方程能够求解两个对接模块的角速度矢量ω 1和ω 2，从动侧对接模块（6）相对于主动侧对接模块（5）的角速度ω 21=ω 2-ω 1； 积分得到从动侧对接模块（6）相对于主动侧对接模块（5）的角度为： 由此得到从动侧对接模块（6）相对于主动侧对接模块（5）的位置和角度为[x 21 T R 21 T]T =[x 21,y 21,z 21,Rx 21,Ry 21,Rz 21]T，之后得到从动侧对接模块（6）在坐标系中的绝对位置，进而根据并联机构运动学逆解得到从动侧运动台（9）的六根电动伸缩杆（9-3）的伸缩量与伸缩速度，实现从动侧对接模块（6）力与位移的映射，进行微重力模拟。

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