基于灵敏度的六自由度并联机构误差分配方法
2021-05-29梁凤超康建兵
实验室研究与探索 2021年4期
谭 爽,梁凤超,陈 龙,林 喆,康建兵
(北京空间机电研究所,北京 100090)
0 引言
由于受到发射力学环境、在轨重力场和温度场等因素的影响,空间光学载荷系统入轨后部组件易产生相对位姿失配和面形误差,导致光学载荷的探测性能偏离原有设计、系统探测性能和成像质量严重衰减[1-2]。对于传统中小口径光学载荷系统,通常采用先进的热控、轻量化、桁架、重力卸载等技术手段,弱化入轨后重力场和温度场变化所造成的影响,从而保证光学系统的探测性能和成像质量[3-5]。而对于大口径高性能光学载荷系统,其部组件尺寸更大,受热力场与重力场变化的影响更敏感,探测性能和成像质量对部组件位姿及面形精度的要求更加精确,传统的轻量化、无热化等被动技术手段已无法满足大口径高性能光学载荷的宇航工程需求。针对这一工程难点,国外已采用主动光学与自适应光学的方法,在光学载荷系统中增加精密主动调整控制装置,在轨矫正部组件的相对位姿失配与面形误差,确保大口径高性能光学载荷在轨运行时的探测性能和成像质量[6-8]。在工程实现方面,国外主要采用六自由度并联机构作为次镜或拼接主镜的位姿调整机构[9-11]。六自由度并联机构有精度高,刚度大,动态性能好和摩擦小等优点[12-14]。
大口径光学载荷系统对六自由度并联机构的精度要求可达到亚微米级与角秒级,对六自由度并联机构精度指标较为严格,因此在设计时必须进行精度分析与误差分配[15-16]。……
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