基于线驱动并联机构的FAST馈源平台位姿测量方法

摘要：

“中国天眼”——500 m口径球面射电望远镜(Five hundred meter aperture spherical radio telescope,FAST)日前已投入使用,其独创的光机电一体化馈源支撑方案使得结构重量降低2个数量级.在6根柔索对馈源舱进行初步定位的基础上,舱内的AB轴机构和精调Stewart平台支撑起馈源平台,并进行实时位姿补偿以实现馈源对天文目标的高精度跟踪.为避免通过各级驱动关节反馈值计算馈源平台位姿时,不能反映杆件弹性变形、铰链间隙引入的馈源平台误差,提出一种基于线驱动并联机构的馈源平台6自由度位姿直接测量方法,研究了测量系统的数学模型,利用机构构型的特点简化了线驱动并联机构的位姿正解算法.通过将简化后的位姿正解算法与传统6自由度机构位姿正解算法进行对比,验证了该方法的有效性和实时性;进一步分析了基于该方法的测量系统误差来源,得出了机构参数的误差映射关系.数值仿真结果表明:基于线驱动并联机构6自由度位姿测量系统具有误差平均效应,通过拉线连接点优化布局能够达到0.5mm和0.025°的测量精度.

关键词：FAST、馈源跟踪、位姿测量、并联机构、运动学正解、误差分析

所属期刊栏目：53

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51405362,51679398

在线出版日期：2017-12-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：43-49