Um den Anforderungen von photonikverfolgungsaufgaben mit hoher dynamischer Reaktion, hoher Genauigkeit und großem Bereich gerecht zu werden, wurde eine Teleskop-Tracking-Halterung basierend auf einem koaxialen sphärischen Parallelmechanismus untersucht. Basierend auf geometrischen Vektoren und Spinor-Beziehungen wurden Vorwärts- und Rückwärts-Kinematikmodelle der Halterung erstellt, und es wurde eine Lösungsmethode erforscht, die vertrauensbereichbasierte Iteration in Kombination mit Montagemodus-Beschränkungen verwendet, um eine eindeutige kinematische Lösung zu filtern. Die Jacobi-Matrix wurde zur Berechnung der Konditionszahl verwendet, und unter der Überlagerungsbeschränkung der Gelenkwinkel wurde der kollisionsfreie und freiheitsgradverlustfreie Arbeitsraum der Halterung analysiert. Die Analyseergebnisse zeigen, dass der Nickwinkel der Halterung 48,4° bis 131,6° beträgt und der Azimutwinkel unbegrenzt ist. Schließlich wurde eine Trajektorienplanungsmethode vorgeschlagen, die die Einheitsquaternion-Slerp mit einer kubischen Bézier-geschwindigkeitskontinuität kombiniert und eine kontinuierliche und sanfte Bewegung der Halterung zwischen verschiedenen Haltungen realisiert. Die Experimentergebnisse zeigen, dass die Winkelabweichung der vorgeschlagenen kinematischen Lösungsmethode mindestens < 10^-11° beträgt, was die hohe Übereinstimmung zwischen Modellaufbau und Lösungsmodell bestätigt. Im Mehr-Soll-Posen-Zielversuch gewährleisten Halterungshaltung und Winkelgeschwindigkeit innerhalb der geplanten Zeit eine kontinuierliche und sanfte Konvergenz, und die gesamte Trajektorie ist frei von Singularitäten, was die hervorragenden strukturellen Eigenschaften und die Bewegungsfähigkeit der auf einem koaxialen sphärischen Parallelmechanismus basierenden Teleskop-Tracking-Halterung weiter bestätigt.

Parallelmechanismus;Teleskop-Tracking-Halterung;Kinematik;Arbeitsraum;Trajektorienplanung