两自由度无角位移减振机构运动学建模和分析

第36卷第5期 光电工程V ol.36, No.5 2009年5月Opto-Electronic Engineering May, 2009 文章编号：1003-501X(2009)05-0006-05

两自由度无角位移减振机构

运动学建模和分析

梁爽，安志勇，于秋水

( 长春理工大学光电工程学院，长春 130022 )

摘要：在光电成像系统中，振动影响系统的成像质量，其中角位移尤为严重。为了减小振动对系统成像质量的影响，应用空间机构学原理和减振理论设计由基座平台、运动平台、空间连杆机构和减振元件组成的减振机构。在减振机构中，利用矢量法和坐标变换对空间连杆机构进行数学建模，推导出减振机构的运动学模型。在运动学模型的基础上，对减振机构的两种模型进行仿真、分析其运动特性，结果表明该机构可以有效的隔离振动、抑制角位移，对系统成像质量的提高具有重要的意义。

关键词：无角位移；减振机构；运动学；建模；自由度

中图分类号：V241.02 文献标志码：A

Kinematics Modeling and Simulation of Irrotational

Displacement Isolator with Two DOF

LIANG Shuang，AN Zhi-yong，YU Qiu-shui

( College of Electronics & Information Engineering,

Changchun University of Science and Technology, Changchun 130022, China )

Abstract: In the optoelectronic system, the image quality is affected by the vibration, especially the angle displacement.

In order to reduce the influence of the vibration on image quality, an irrotational displacement isolator is designed based on spatial mechanism and vibration theory, which mainly consists of base platform, moving platform, spatial linkage mechanism and vibration isolators. The mathematical model is formulated by the way of vector and coordinate transformation in the linkage mechanism so as to derive kinematics modeling of irrotational displacement isolator. Based on kinematics modeling, two models aiming at irrotational displacement isolator are simulated and analyzed. The result shows that the framework effectively isolates the vibration, restrains angle displacement and plays important role in improving the image quality.

Key words: irrotational displacement; isolator; kinemics; modeling; DOF

0 引 言

机载光电载荷可以机动灵活、实时准确、针对特定目标获取各种图像信息，但是动载光电载荷在执行任务的过程中，容易受到载机、气流等多种因素作用而产生的扰动，这些扰动会以线振动和角振动的形式作用于光电载荷，引起光学系统成像质量的下降。在某些场合中，角振动对成像质量的影响远远大于线振动[1-6]。因此，为了提高光电平台的稳定精度，改善系统的成像质量，需要对光电平台进行减振设计以隔离振动、抑制角位移。

收稿日期：2008-11-10；收到修改稿日期：2008-12-12

基金项目：国家863计划项目(2007AA12Z113)

作者简介：梁爽(1974-)，男(汉族)，吉林长春人。博士，主要研究方向：精密测控技术与仪器。E-mail:liangsh@https://www.wendangku.net/doc/3c17237399.html,。

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