높은 동적 응답, 높은 정밀도 및 넓은 범위의 광전자 추적 과제 요구를 충족하기 위해 공축 구면 병렬 메커니즘 기반 망원경 추적대에 대해 연구하였다. 기하학 벡터와 스피너 관계를 기반으로 추적대의 정/역 운동학 모델을 구축하였으며, 신뢰 영역 반복과 조립 모드 제약을 결합하여 고유 운동학 해를 선별하는 방법을 연구하였다. 야코비안 행렬을 이용해 조건수(condition number)를 계산하고, 보조 지지대 각도 제약이 중첩된 조건 하에서 추적대의 충돌 없고 자유도 결손 없는 작업 공간을 분석하였다. 분석 결과 추적대의 피치 각도는 48.4°~131.6°이고, 방위각은 무한대임을 나타냈다. 마지막으로, 단위 쿼터니언 Slerp와 삼차 Bézier 속도 연속화를 결합한 궤적 계획 방법을 제안하여, 서로 다른 자세 사이에서 추적대의 연속적이고 부드러운 동작을 실현하였다. 실험 결과 제안된 운동학 해법의 각도 오차 크기는 최소 < 10^-11°의 크기를 나타내어, 구축된 모델과 해법 모델 간 높은 일치성을 검증하였다. 다중 주요 자세 지향 실험에서 설정된 계획 시간 내에 추적대 자세와 각속도가 모두 연속적이고 부드러운 수렴을 보장했으며, 전체 궤적에 특이점이 없음을 추가로 검증하여 공축 구면 병렬 메커니즘 기반 망원경 추적대가 우수한 구조 특성과 운동 능력을 지님을 확인하였다.

병렬 메커니즘;망원경 추적대;운동학;작업 공간;궤적 계획