广角切伦科夫望远镜子镜调节机构关键技术研究
发布时间：2021-07-08 13:29
拼接镜面技术,使天文望远镜大口径的发展突破了镜坯材料要求高、浇铸、加工困难以及镜面易变形等瓶颈因素,却对其子镜支撑调节机构的稳定性、刚度、调节精度、调节便利性提出了更高的要求。因此,子镜支撑调节机构的研究成为现代天文望远镜研究方面的关键技术之一。本文以基于拼接镜面技术的广角切伦科夫望远镜为研究对象,对其子镜支撑调节机构的构型、运动学、静刚度、调节仿真以及调节实验等关键技术问题进行研究。为望远镜子镜支撑模块的升级改造和未来其它采用拼接镜面技术的望远镜建设提供可行的技术储备。主要创新性研究成果如下:1、基于子镜调节机构实际需要,在分析多种并联机构性能的基础上,提出一种高刚度冗余驱动二自由度并联机构（3-PSS/U）新构型;2、设计了子镜调节机构的虚拟样机,建立了该机构的运动学模型,推导了该机构的解析反解;3、建立了该机构的有限元模型,分析了该机构在典型位姿下的静刚度;4、通过对该机构的输入输出关系进行运动仿真,发现该机构在小角度调节过程中具有调节过程稳定渐变且近似解耦的运动学特征,并据此设计了子镜调节机构的布置方式;5、镜片共焦装调实验证明了子镜调节机构调节过程近似解耦的运动学特性。
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LHAASO阵列的总体规划图
[7]，且申请了该机构的专利，其运动部分如图1.2所示。该机构可以使观众产生多种运动体感，结合电影画面，获得一种全新逼真的体验。尽管该机构并没有真正被制造出来，然而它是具有记载的第一台并联机构的方案，并且最开始就是将其运用于运动模拟。图1.2 用于娱乐的并联机构专利 图1.3 并联工业机器人二十世纪三十年代，Willard L.V. Pollard 设计了第一个用来进行喷漆作业的并联机器人[8]，该机构具有五个自由度，包括三个支链，在1934年申请了专利，如图1.3所示。然而此机构也未被制造出来，但是它的提出比第一台串联机器人早了7年，由此可见
结合电影画面，获得一种全新逼真的体验。尽管该机构并没有真正被制造出来，然而它是具有记载的第一台并联机构的方案，并且最开始就是将其运用于运动模拟。图1.2 用于娱乐的并联机构专利 图1.3 并联工业机器人二十世纪三十年代，Willard L.V. Pollard 设计了第一个用来进行喷漆作业的并联机器人[8]，该机构具有五个自由度，包括三个支链，在1934年申请了专利，如图1.3所示。然而此机构也未被制造出来，但是它的提出比第一台串联机器人早了7年，由此可见，人们对于串联机构与并联机构的研究是同时开始的。英国工程师 Gough在1947年设计了一种测试飞机轮胎部分承载特性的六自由度并联机器人[9]，如图1.4所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]大科学装置与高能宇宙线起源的探索[J]. 曹臻,何会海. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(10)
[2]拼接镜面望远镜的子镜室集成建模与分析[J]. 蔡勇,宫雪非. 机械设计与制造. 2014(09)
[3]宇宙线“膝区”物理简介及国内观测研究进展[J]. 厉海金,陈天禄,刘茂元. 天文学进展. 2013(03)
[4]ARGO-YBJ:丰富多彩的宇宙线观测[J]. 曹臻. 自然杂志. 2012(05)
[5]Geometry and optics calibration of WFCTA prototype telescopes using star light[J]. 马玲玲,白云翔,曹臻,陈明君,陈丽红,陈松站,陈垚,丁凯奇,何会海,刘佳,刘佳丽,李晓晓,马欣华,盛祥东,肖刚,查敏,张寿山,张勇,赵静,周斌. 中国物理C. 2011(05)
[6]傅里叶望远镜外场实验系统拼接主镜[J]. 陈宝刚,董磊,林旭东. 光子学报. 2011(01)
[7]新型3自由度并联机构运动性能及精度分析[J]. 黄鹏,王立平,关立文,姚蕊. 机械工程学报. 2010(15)
[8]西藏羊八井宇宙线国家科学观测研究站:历程、成就及建议[J]. 卢红,赵琳. 工程研究-跨学科视野中的工程. 2010(01)
[9]拼接镜主动光学共焦实验[J]. 林旭东,陈涛,王建立,杨飞,张景旭,明名,张丽敏,陈宝刚,李宏壮,王富国. 光学精密工程. 2010(03)
[10]A future project at tibet:the large high altitude air shower observatory（LHAASO）[J]. 曹臻. 中国物理C. 2010(02)
博士论文
[1]基于液压六自由度平台的空间对接半物理仿真系统研究[D]. 延皓.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于三自由度并联支撑机构的自动调平系统的研究[D]. 肖藩.江西理工大学 2012
[2]新型三转动并联机构虚拟样机设计及综合性能分析[D]. 赵剑.天津大学 2010
本文编号：3271666
【文章来源】：河北工业大学天津市 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LHAASO阵列的总体规划图
[7]，且申请了该机构的专利，其运动部分如图1.2所示。该机构可以使观众产生多种运动体感，结合电影画面，获得一种全新逼真的体验。尽管该机构并没有真正被制造出来，然而它是具有记载的第一台并联机构的方案，并且最开始就是将其运用于运动模拟。图1.2 用于娱乐的并联机构专利 图1.3 并联工业机器人二十世纪三十年代，Willard L.V. Pollard 设计了第一个用来进行喷漆作业的并联机器人[8]，该机构具有五个自由度，包括三个支链，在1934年申请了专利，如图1.3所示。然而此机构也未被制造出来，但是它的提出比第一台串联机器人早了7年，由此可见
结合电影画面，获得一种全新逼真的体验。尽管该机构并没有真正被制造出来，然而它是具有记载的第一台并联机构的方案，并且最开始就是将其运用于运动模拟。图1.2 用于娱乐的并联机构专利 图1.3 并联工业机器人二十世纪三十年代，Willard L.V. Pollard 设计了第一个用来进行喷漆作业的并联机器人[8]，该机构具有五个自由度，包括三个支链，在1934年申请了专利，如图1.3所示。然而此机构也未被制造出来，但是它的提出比第一台串联机器人早了7年，由此可见，人们对于串联机构与并联机构的研究是同时开始的。英国工程师 Gough在1947年设计了一种测试飞机轮胎部分承载特性的六自由度并联机器人[9]，如图1.4所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]大科学装置与高能宇宙线起源的探索[J]. 曹臻,何会海. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(10)
[2]拼接镜面望远镜的子镜室集成建模与分析[J]. 蔡勇,宫雪非. 机械设计与制造. 2014(09)
[3]宇宙线“膝区”物理简介及国内观测研究进展[J]. 厉海金,陈天禄,刘茂元. 天文学进展. 2013(03)
[4]ARGO-YBJ:丰富多彩的宇宙线观测[J]. 曹臻. 自然杂志. 2012(05)
[5]Geometry and optics calibration of WFCTA prototype telescopes using star light[J]. 马玲玲,白云翔,曹臻,陈明君,陈丽红,陈松站,陈垚,丁凯奇,何会海,刘佳,刘佳丽,李晓晓,马欣华,盛祥东,肖刚,查敏,张寿山,张勇,赵静,周斌. 中国物理C. 2011(05)
[6]傅里叶望远镜外场实验系统拼接主镜[J]. 陈宝刚,董磊,林旭东. 光子学报. 2011(01)
[7]新型3自由度并联机构运动性能及精度分析[J]. 黄鹏,王立平,关立文,姚蕊. 机械工程学报. 2010(15)
[8]西藏羊八井宇宙线国家科学观测研究站:历程、成就及建议[J]. 卢红,赵琳. 工程研究-跨学科视野中的工程. 2010(01)
[9]拼接镜主动光学共焦实验[J]. 林旭东,陈涛,王建立,杨飞,张景旭,明名,张丽敏,陈宝刚,李宏壮,王富国. 光学精密工程. 2010(03)
[10]A future project at tibet:the large high altitude air shower observatory（LHAASO）[J]. 曹臻. 中国物理C. 2010(02)
博士论文
[1]基于液压六自由度平台的空间对接半物理仿真系统研究[D]. 延皓.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于三自由度并联支撑机构的自动调平系统的研究[D]. 肖藩.江西理工大学 2012
[2]新型三转动并联机构虚拟样机设计及综合性能分析[D]. 赵剑.天津大学 2010
本文编号：3271666
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