望远镜副镜三自由度并联支撑的运动研究.pdf

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1、第43卷第10期中围科学教大誊辱旅Vo1．43，No．102013年10月JOURNALOFUNIVERSITYOFSClENCEANDTECHNOLOGYOFCHINAOct．2013文章编号：0253—2778(2013)10～0775—07望远镜副镜三自由度并联支撑的运动研究王永，姚太克，张丽敏。，周烽，周翕(1．中国科学技术大学自动化系，安徽合肥230027；2．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)摘要：为实现光学望远镜副镜姿态和焦距的自动调整，设计了3-UCR型副镜并联支撑

2、机构．首先，运用螺旋理论计算自由度数，研究约束作用下的瞬时运动；然后，引入李群理论建立运动学模型，研究连续运动特性和最大姿态空间；最后，以1．2m口径望远镜为例，检验机构的工作空间，验证机构的运动特性，实现运动轨迹规划，并在SolidWorks软件q-实现三雏可视化运动仿真．结果表明：3-UCR型副镜并联支撑机构具有能改变光轴方向的两个空间转动和沿光轴轴线的一个移动自由度，满足副镜运动需求和位姿调整空间需求．关键词：副镜支撑；三自由度并联机构；运动学建模；轨迹规划；可视化仿真中图分类号：TP242文献标识码：

3、Adoi：10．3969／j．issn．0253—2778．2013．10．001引用格式：WangYong，YaoTaike，ZhangLimin，eta1．MotionAnalysisofa3-DOFparallelsupportforthetelescope’ssecondarymirrorVJ]．JournalofUniversityofScieneeandTechnologyofChina，2013。43(1O)：775-781．王永，姚太克，张丽敏，等．望远镜副镜三自由度并联支撑的运动研究i-J]

4、．中国科学技术大学学报，2013，43(10)：775—781．MotionAnalysisofa3-DOFparallelsupportforthetelescope’SsecondarymirrorWANGYong，YAOTaike，ZHANGLimin。，ZHOUFeng，ZHOUXi(1．DepartmentofAutomation，UniversityofScienceandTechnologyofChina，Hefei230027，China；2．ChangchunInstituteofOptic

5、s，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033。China)Abstract：Torealizeautomatictip／tiltandfocusadjustmentforthesecondarymirrorofanastronomicalopticaltelescope，anovel3-UCRtypeparallelsupportsystemwasconstructed．First，thescrewtheorywasuse

6、dtoestablishthekinematicsscrewsystemsandconstraintscrewsystemsforthebranchesandthemobileplatform．Themobilityandspecialinstantaneousmotionsofthe3-UCRparallelmechanismwereanalyzed．Then，Liegrouptheorywasintroducedtoestablishthekinematicsandconstraintequations．

7、Thecontinuousmotionsandthetotalorientationworkspacewereanalyzed．Theworkspacewascalculatedbasedonthediscretemethod．Finally，the1．21TItelescopewastakenasanillustrativeexample．Allthestatementsonthemechanismmotionswereverifiedandafeasiblemotiontrajectorywasachie

8、ved．TheplannedtrajectorywassimulatedandexhibitedintheSolidWorksanimation．Theresultsindicatethat收稿日期：2013一O1—29；修回日期：2013—04—17基金项目：超精密控制与系统联合实验室(ES2100100022)资助．作者简介：王永(通讯作者)，男，1962年生，博nk／教授．研究方向：振动主动控