Для удовлетворения требований к задачам фотонного слежения с высокой динамичностью отклика, высокой точностью и широким диапазоном исследования изучена телескопная направляющая на основе соосной сферической параллельной механизма. На основе геометрических векторов и отношений спиноров построены прямые и обратные кинематические модели направляющей, изучен метод решения с использованием итерации доверительной области в сочетании с ограничениями режима сборки для выбора единственного кинематического решения. С использованием матрицы Якоби вычислено число обусловленности, и при наложении ограничений угла между добавочными звеньями проанализировано рабочее пространство направляющей, свободное от столкновений и потери степеней свободы. Результаты анализа показывают, что угол подъема направляющей составляет 48,4°–131,6°, а азимутальный угол неограничен. Наконец, предложен метод планирования траектории, сочетающий сферическую линейную интерполяцию кватернионов (Slerp) с трехкратной сплайновой интерполяцией скорости по Безье, что обеспечивает непрерывное и плавное движение направляющей между различными позами. Экспериментальные результаты показывают, что порядок величины угловой ошибки предлагаемого метода решения кинематики составляет менее 10^-11°, что подтверждает высокую согласованность построенной модели и решения. В эксперименте указания в нескольких ключевых позах в заданное время планирования поза направляющей и угловая скорость обеспечивают непрерывное плавное сходимость, а вся траектория не имеет особенностей, что дополнительно подтверждает превосходные структурные характеристики и подвижность телескопической направляющей на основе соосного сферического параллельного механизма.

Параллельный механизм;Телескопическая направляющая;Кинематика;Рабочее пространство;Планирование траектории