Para atender às demandas de tarefas de rastreamento fotoelétrico de alta resposta dinâmica, alta precisão e ampla faixa, foi estudada uma estrutura de rastreamento de telescópio baseada em um mecanismo paralelo esférico coaxial. Modelos de cinemática direta e inversa da estrutura foram estabelecidos com base na relação entre vetores geométricos e spinores, e foi investigado um método de solução que utiliza iteração em domínio de confiança combinado com restrições de modo de montagem para filtrar uma solução cinemática única. Utilizando a matriz jacobiana para calcular o número condicional e sob a restrição do ângulo de ramificação sobreposta, o espaço de trabalho da estrutura sem colisões e sem perda de graus de liberdade foi analisado. Os resultados da análise mostram que o ângulo de arfagem da estrutura é de 48,4° a 131,6°, e o ângulo de azimute é ilimitado. Por fim, foi proposto um método de planejamento de trajetória que combina o Slerp de quaterniões unitários com a continuidade de velocidade de Bézier cúbica, realizando o movimento contínuo e suave da estrutura entre diferentes posturas. Os resultados experimentais mostram que a ordem de grandeza do erro angular do método cinemático proposto é de pelo menos < 10^-11°, validando a alta consistência entre o modelo construído e o modelo de solução. No experimento de orientação em múltiplas posturas-chave, dentro do tempo de planejamento definido, a postura e a velocidade angular da estrutura garantem convergência contínua e suave, e toda a trajetória não apresenta pontos singulares, validando ainda mais as excelentes características estruturais e capacidades de movimento da estrutura de rastreamento de telescópio baseada em mecanismo paralelo esférico coaxial.

Mecanismo paralelo;Estrutura de rastreamento de telescópio;Cinemática;Espaço de trabalho;Planejamento de trajetória