基于FAST馈源支撑系统的索牵引并联机构的力学分析

来源：机器人杂志2023年第4期北京时间：

作者：赵雅聪, 王启明

摘要：对FAST（500米口径球面射电望远镜）馈源支撑系统中的索牵引并联机构进行了力学分析。首先，在考虑钢索自重及弹性变形的情况下，建立了静力平衡状态单根钢索的悬链线模型；然后，采用绝对节点坐标法对变长度单元进行描述，进一步得到整根钢索的动力学模型；利用钢索与馈源舱之间的约束以及钢索出索点的约束得到六索牵引并联机构的动力学方程；对建立的索牵引并联机构的动力学模型进行数值计算和仿真，并将FAST实际运行中的钢索速度代入模型中进行验证。仿真结果表明了钢索动态特性对馈源舱位姿的影响，并且馈源舱位姿的仿真数据和实际观测数据趋势相吻合，最大相对误差不超过20%。

关键词：FAST（500米口径球面射电望远镜）, 索牵引并联机构, 绝对节点坐标法, 变长度钢索单元, 静力学, 动力学