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本发明公开了一种适应于星外转动机构多维运动的整体热防护装置,多层骨架安装固定在多维转动机构的四周,多层骨架的尺寸大于机构多维运动轨迹的包络；固定式多层隔热组件包覆在多层骨架的四周,形成多层罩；弹性多层隔热组件一端包覆在多层骨架的顶部,另一端安装在转动机构上部的结构部件上,长度方向有一定余量；热控涂层整体喷涂在多维转动机构的外表面；固定式多层隔热组件上开设有若干散热窗口,用于提供多维转动机构的散热通道；热补偿元件安装在多维转动机构部件上。本发明通过刚性多层骨架结合固定及弹性多层隔热组件的方式,达到了对转动机构整体热控包覆的效果,同时消除了传统的热控包覆对机构多维运动产生的钩挂风险。