空間大口徑光學主鏡展開機構設計.pdf

1、隨著空間科學技術的迅猛發(fā)展，空間大口徑光學相機在深空探測、對地觀測等方面發(fā)揮著重要作用。分塊式可展開光學主鏡是目前大口徑光學相機的發(fā)展趨勢，是突破相機大口徑難題的有效技術途徑。本文提出一種新型空間大口徑光學主鏡可展開機構，光學主鏡為環(huán)扇形分塊式，并由三個可折展三棱柱支撐臂支撐。對光學主鏡可展開機構進行詳細的結構設計，對光學主鏡可展開單元進行運動學、動力學分析，研制出光學主鏡可展開機構的原理樣機并進行試驗與測試分析，驗證可展開機構的展開性

2、能。
　　提出一種由三棱柱可折展桁架式支撐臂和環(huán)扇形分塊式可展開光學主鏡構成的空間大口徑光學主鏡可展開機構。進行分塊式大口徑光學主鏡的結構設計，包括主鏡分塊數量的優(yōu)選、主鏡連接鎖緊鉸鏈的設計、主鏡聯(lián)動裝置的設計。設計可重復折展的支撐臂，并對其折展、鎖緊原理進行分析。
　　將主鏡可展開單元抽象為空間可展開7R機構，采用空間幾何的方法分析主鏡可展單元各邊角的關系，采用改進型D-H法建立機構的CFD-H坐標系，進一步得到主鏡可展單

3、元機構的坐標轉換矩陣。通過坐標轉換矩陣可得到主鏡可展單元任意點相對于基坐標的軌跡、速度及加速度曲線。同時，在ADAMS軟件中建立空間7R機構的運動學模型，運動學分析結果與CFD-H計算結果一致，說明所采用的改進型D-H法分析主鏡可展單元的運動學特性是可行的。
　　在運動學分析的基礎上，推導得出主鏡可展單元的拉格朗日函數，計算可展單元勻速展開時所需的力矩，并通過仿真驗證理論計算的正確性。建立主鏡連接鉸鏈的動力學模型，驗證所設計鉸鏈展