Para o problema do ajuste fino angular sob diferentes condições de operação de instrumentos ópticos espaciais, foi projetada uma plataforma de orientação flexível simétrica e hiperrestrita com acionamento composto piezoelétrico-eletromagnético. Com base na teoria da viga elástica, corpo pseudo-rígido e matriz de transferência, foi estabelecido um modelo de análise da rigidez angular da plataforma de orientação flexível com acionamento composto. A precisão dos resultados teóricos da rigidez angular da plataforma foi verificada por meio de elementos finitos e experimentos, e foi analisada a relação de mapeamento entre materiais e parâmetros geométricos importantes e as características de movimento da plataforma por meio de equações analíticas teóricas. Para melhorar ainda mais as características abrangentes da plataforma em termos de relação de transmissão e frequência natural, foi aplicado otimização topológica ao projeto estrutural inicial, utilizando o método de elementos finitos, e foi investigado o impacto das variações de carga sobre o ângulo de oscilações, relação de transmissão e acoplamento entre eixos da plataforma de orientação. Por fim, um protótipo usinado foi testado para avaliar o desempenho da plataforma de orientação com acionamento composto. Os resultados de elementos finitos e experimentais mostraram que a estrutura topológica, em comparação com a estrutura inicial, aumentou a frequência natural na direção funcional em 168,99% e 170,00% respectivamente, a rigidez angular média aumentou 15,33% e o acoplamento parasita máximo diminuiu 20,29%; além disso, a bobina energizada pode ajustar eficazmente o ângulo de oscilações da plataforma de orientação para resistir à perda de deflexão causada pela carga da plataforma. Com base nos resultados combinados de elementos finitos e experimentais, o esquema de projeto da plataforma proposto pode simultaneamente alcançar alta frequência operacional e desempenho de posicionamento de alta precisão.

configuração hiperrestrita; eletromagnético; acionamento piezoelétrico; otimização topológica; posicionamento de precisão