為滿足望遠(yuǎn)鏡副鏡結(jié)構(gòu)定位精度的要求,提出一種固定桿長桿端軸向平移運動模式的六桿并聯(lián)機構(gòu)。從微分幾何的觀點研究了該機構(gòu)輸入關(guān)節(jié)空間向量與輸出工作空間向量之間的非線性運動學(xué)特性,并采用曲率概念度量解軌跡的非線性彎曲。通過與雅可比矩陣的對比分析可知,采用曲率度量并聯(lián)機構(gòu)的非線性和采用雅克比矩陣反映的瞬時線性性質(zhì)一致,所設(shè)計的副鏡并聯(lián)調(diào)整機構(gòu)在整個運動行程范圍內(nèi)的最大非線性誤差約為3.15μm。測試結(jié)果表明:采用多項式誤差曲線擬合校正之后,該副鏡調(diào)整機構(gòu)三維平移重復(fù)定位精度小于2.6μm,二維旋轉(zhuǎn)重復(fù)定位精度小于1.8″,滿足實際望遠(yuǎn)鏡觀測的需要,采用的曲率度量法也可以為其他并聯(lián)機構(gòu)的非線性分析和校正提供一種新的思路。 

【文章來源】：紅外與激光工程. 2020,49(01)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

副鏡調(diào)整機構(gòu)

圖1 副鏡調(diào)整機構(gòu)設(shè)計優(yōu)化后的實驗樣機結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：平臺重量20 kg，平臺最大外徑300 mm，動平臺半徑r=100 mm，動平臺結(jié)點記為i，動球鉸夾角20°，平臺高度h=87 mm，定平臺半徑R=120 mm，定平臺結(jié)點記為，定球鉸夾角43°，桿長L=105 mm。以動平臺球鉸分布圓的中心為系統(tǒng)坐標(biāo)原點，建立系統(tǒng)坐標(biāo)模型，如圖3所示。動平臺上的球鉸編號為A、B、C、D、E、F，初始坐標(biāo)位置如表2所示，定平臺上的球鉸編號為A′、B′、C′、D′、E′、F′，初始坐標(biāo)位置如表3所示。

設(shè)計優(yōu)化后的實驗樣機結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：平臺重量20 kg，平臺最大外徑300 mm，動平臺半徑r=100 mm，動平臺結(jié)點記為i，動球鉸夾角20°，平臺高度h=87 mm，定平臺半徑R=120 mm，定平臺結(jié)點記為，定球鉸夾角43°，桿長L=105 mm。以動平臺球鉸分布圓的中心為系統(tǒng)坐標(biāo)原點，建立系統(tǒng)坐標(biāo)模型，如圖3所示。動平臺上的球鉸編號為A、B、C、D、E、F，初始坐標(biāo)位置如表2所示，定平臺上的球鉸編號為A′、B′、C′、D′、E′、F′，初始坐標(biāo)位置如表3所示。2 非線性特性

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]采用多準(zhǔn)直光束測量六自由度微位移新方法（英文）[J]. 劉力雙,呂勇,孟浩,黃佳興.  紅外與激光工程. 2019(06)
[2]基于位置敏感探測器的六自由度精密位姿測量系統(tǒng)[J]. 高玉娥,劉偉,呂世猛,張永康,董文博.  光學(xué)精密工程. 2018(12)
[3]五軸加工奇異問題分析與非線性誤差控制[J]. 李冬冬,張為民,隋浩楠,金希,尚騰飛,Jürgen Fleischer.  計算機集成制造系統(tǒng). 2019(05)
[4]空間望遠(yuǎn)鏡次鏡六自由度調(diào)整機構(gòu)精密控制[J]. 楊維帆,曹小濤,張彬,趙偉國,林冠宇.  紅外與激光工程. 2018(07)
[5]FAST望遠(yuǎn)鏡饋源艙精度分析研究[J]. 姚蕊,李慶偉,孫京海,孫才紅,朱文白.  機械工程學(xué)報. 2017(17)
[6]大型光學(xué)載荷次鏡調(diào)整機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及誤差分配[J]. 韓春楊,徐振邦,吳清文,賀帥,于陽.  光學(xué)精密工程. 2016(05)
[7]基于多準(zhǔn)直光的六自由度測量方法[J]. 呂勇,馮其波,劉立雙,耿蕊,吳思進(jìn).  紅外與激光工程. 2014(11)
[8]6-PSS空間并聯(lián)機構(gòu)的剛度特性[J]. 李樹軍,張余,孟巧玲.  中國機械工程. 2009(21)
[9]Stewart型并聯(lián)機床直線插補步長的研究[J]. 楊曉鈞,李兵,張東來.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2009(03)



本文編號：3238737