快速反射鏡撓性支承運動學設計

王大志，樊 越

（1.中國科學院 光電技術研究所，四川 成都 610209；2.成都大學 機械工程學院，四川 成都 610106）

引言

快速反射鏡是一種具有高響應速度的可動反射鏡，它通常與主跟蹤架結合構成大動態范圍、高精度的跟蹤系統，是復合軸光電跟蹤設備的重要部件。撓性支承是快速反射鏡的關鍵部件，主要用于負載反射鏡，并約束其運動，以獲得工作所需自由度。撓性支承具有零間隙、免潤滑以及響應速度快等優點，近年來在快速反射鏡中得到逐步應用[1-5]。

目前，快速反射鏡的撓性支承具有多種結構形式，但缺乏相關對比分析，對其運動學性能有待進一步認識，并且現有設計主要依賴工程師的直覺和經驗，缺乏嚴格的理論基礎，容易導致錯誤。此外，現有撓性支承構型是否完備，是否還有其他可能的支承形式可供選擇，這些均是總體設計中需要回答的問題。

運動學原理主要研究物體的約束、自由度及其相互關系[6-7]。運動學設計可以理解為運動學原理在機械設計中的應用，它注重以最少的約束數目和正確的約束方式限制零件的運動，使其具有需要的自由度。符合這種原則的機械結構具有運動確定、重復精度高以及元件變形小等優點，如運動學軸系、運動學聯接以及精密調平機構等[8-10]。本文主要從運動學角度研究快速反射鏡撓性支承的設計問題，旨在建立快速反射鏡撓性支承的完備構型和系統認識，為快速反射鏡的選型、優化和工程設計提供指導和依據。……