大口径望远镜次镜调整机构的设计及研究
发布时间：2021-08-12 14:03
望远镜是人类在探索宇宙和遥远星空的道路上用到的关键工具。国内外对于大口径,大分辨率的望远镜的研究力度都在不断加深。望远镜的核心部件有主镜和次镜,个别的还有三镜。在望远镜成像过程中,受到重力、振动、环境等因素的影响,主次镜间的相对位置变化对整个系统的成像效果影响很大,所以必须设置调整环节。综合考虑功耗,便携性等因素,一般采用调整次镜的方式。本文以所内某φ4m量级大口径地基望远镜为研究背景,对其次镜调整机构的设计开展相关研究。本文设计的次镜调整机构结构形式采用6-RRRPRR构型。首先利用牛顿-拉弗森（Newton-Raphson）法和矢量分析法推导出了次镜调整机构的逆运动学模型,然后又利用最小二乘法和牛顿-拉弗森（Newton-Raphson）法对调整机构的正运动学进行了阐述。考虑到望远镜主次镜间的位姿误差要求的精度范围,次镜调整机构的设计必须满足比较高的精度要求。通过建立等效位姿误差模型,对次镜调整机构构型进行了基于蒙特卡洛法的精度分析,从理论上验证了本文设计的次镜调整机构能够满足精度要求,证明了机构构型的合理性,并得到了位姿误差的标准差结果。在理论构型设计完成之后,通过元器件选型,单...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VLT巡天望远镜次镜调节装置
图 1.3 LSST 望远镜及次镜Figure 1.3 LSST telescope and the secondary mirrorhe Large Synoptic Survey Telescope）望远镜[17]坐落利属于直径很大级别的巡天望远镜。LSST 也是采其进行调节，包括它的次镜系统、相机调整系统以其创新点在于因为使用需要的特殊性，定义了六点利用音圈电机主动调整，实现调整功能。的调整机构如图 1.4，采用 Stewart 并联平台的形
图 1.4 LSST 相机及 Hexapod 调整机构Figure 1.4 LSST Camera and Hexapod Adjustment Mechanism3）MMT 望远镜MMT(Multiple-Mirror Telescope)望远镜[20]是建造在美国的多面型反射镜。MMT 次镜单元（如图 1.5（a））的位姿误差也是利用 Stewart 并联调整平台来调整，图 5（b）是在对调整机构作测试，MMT 的调整平台能够达到的指标是：重复定位精度±1.5μm，刚度>11N/μm，这个刚度数值意味着能够防止重力对其的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于运动学正解的Delta机器人工作空间分析[J]. 韦岩,李冉冉,张鲁浩,周万里,郁汉琪. 机械制造与自动化. 2018(01)
[2]500米口径球面射电望远镜（FAST）[J]. 谢百明. 电力大数据. 2017(11)
[3]大型光学载荷次镜调整机构优化设计及误差分配[J]. 韩春杨,徐振邦,吴清文,贺帅,于阳. 光学精密工程. 2016(05)
[4]大型射电望远镜天线副反射面调整系统设计与实验研究[J]. 姚建涛,曾达幸,侯雨雷,段艳宾,窦玉超,许允斗,韩博,赵永生. 载人航天. 2016(01)
[5]大型光学望远镜副镜位姿精调机构的优化设计[J]. 徐刚,杨世模,龚雨兵. 光学精密工程. 2008(07)
[6]6-SPS并联机器人精度综合算法[J]. 赵永杰,赵新华,葛为民. 机械科学与技术. 2004(04)
[7]光学反射望远镜主、副镜安装调整不良引起的象差[J]. 谭徽松. 云南天文台台刊. 2003(03)
[8]串并联微操作机器人系统的研究[J]. 赵玮,于靖军,毕树生,宗光华. 北京航空航天大学学报. 2001(06)
[9]Stew art平台误差的蒙特卡洛模拟[J]. 卢强,张友良. 机械科学与技术. 2001(04)
[10]大口径反射镜几种轻量化孔结构形式的分析[J]. 郭喜庆,王悦勇. 光学精密工程. 2000(06)
硕士论文
[1]平面二自由度冗余并联机器人研究[D]. 轩锟.新疆大学 2017
[2]六自由度Stewart平台运动学分析与优化[D]. 杨泽国.中国地质大学(北京) 2015
[3]串联机器人多误差因素影响下定位精度分析及其误差补偿[D]. 王鲁平.合肥工业大学 2015
本文编号：3338456
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)吉林省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
VLT巡天望远镜次镜调节装置
图 1.3 LSST 望远镜及次镜Figure 1.3 LSST telescope and the secondary mirrorhe Large Synoptic Survey Telescope）望远镜[17]坐落利属于直径很大级别的巡天望远镜。LSST 也是采其进行调节，包括它的次镜系统、相机调整系统以其创新点在于因为使用需要的特殊性，定义了六点利用音圈电机主动调整，实现调整功能。的调整机构如图 1.4，采用 Stewart 并联平台的形
图 1.4 LSST 相机及 Hexapod 调整机构Figure 1.4 LSST Camera and Hexapod Adjustment Mechanism3）MMT 望远镜MMT(Multiple-Mirror Telescope)望远镜[20]是建造在美国的多面型反射镜。MMT 次镜单元（如图 1.5（a））的位姿误差也是利用 Stewart 并联调整平台来调整，图 5（b）是在对调整机构作测试，MMT 的调整平台能够达到的指标是：重复定位精度±1.5μm，刚度>11N/μm，这个刚度数值意味着能够防止重力对其的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于运动学正解的Delta机器人工作空间分析[J]. 韦岩,李冉冉,张鲁浩,周万里,郁汉琪. 机械制造与自动化. 2018(01)
[2]500米口径球面射电望远镜（FAST）[J]. 谢百明. 电力大数据. 2017(11)
[3]大型光学载荷次镜调整机构优化设计及误差分配[J]. 韩春杨,徐振邦,吴清文,贺帅,于阳. 光学精密工程. 2016(05)
[4]大型射电望远镜天线副反射面调整系统设计与实验研究[J]. 姚建涛,曾达幸,侯雨雷,段艳宾,窦玉超,许允斗,韩博,赵永生. 载人航天. 2016(01)
[5]大型光学望远镜副镜位姿精调机构的优化设计[J]. 徐刚,杨世模,龚雨兵. 光学精密工程. 2008(07)
[6]6-SPS并联机器人精度综合算法[J]. 赵永杰,赵新华,葛为民. 机械科学与技术. 2004(04)
[7]光学反射望远镜主、副镜安装调整不良引起的象差[J]. 谭徽松. 云南天文台台刊. 2003(03)
[8]串并联微操作机器人系统的研究[J]. 赵玮,于靖军,毕树生,宗光华. 北京航空航天大学学报. 2001(06)
[9]Stew art平台误差的蒙特卡洛模拟[J]. 卢强,张友良. 机械科学与技术. 2001(04)
[10]大口径反射镜几种轻量化孔结构形式的分析[J]. 郭喜庆,王悦勇. 光学精密工程. 2000(06)
硕士论文
[1]平面二自由度冗余并联机器人研究[D]. 轩锟.新疆大学 2017
[2]六自由度Stewart平台运动学分析与优化[D]. 杨泽国.中国地质大学(北京) 2015
[3]串联机器人多误差因素影响下定位精度分析及其误差补偿[D]. 王鲁平.合肥工业大学 2015
本文编号：3338456
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