本发明专利技术涉及空间引力波探测技术领域，尤其涉及一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，包括一维角度偏转单元、外壳、反射镜、冗余驱动单元、差速杆和解耦臂；一维角度偏转单元包括刚性底座和偏摆臂，刚性底座与外壳转动连接，反射镜和偏摆臂分别设置在刚性底座的两侧；冗余驱动单元安装在外壳上，差速杆与冗余驱动单元的驱动端连接，解耦臂连接在差速杆与偏摆臂之间；差速杆垂直于偏摆臂设置，解耦臂分别垂直于差速杆及偏摆臂设置；本发明专利技术用于克服现有转镜装置在测量过程中具有较大纵向寄生位移的问题，本发明专利技术能够提高转镜装置回转中心的稳定性，减小纵向寄生位移，减少误差，提高测量精度。测量精度。测量精度。
【技术实现步骤摘要】
一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜
[0001]本专利技术涉及空间引力波探测
，尤其涉及一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜。
技术介绍
[0002]在空间引力波测量中，近零纵向位移精密转镜作为前指角机构使用，前指角机构主要用于补偿由于星间远距离导致的光束传输时间延迟，由于前指角机构在光路中的位置和作用特点，前指角机构产生的光程变化无法被共光路抑制，将使得前指角机构运动产生的光程变化会直接地体现为引力波信号的噪声，而现有转镜装置在驱动时回转中心不稳定，总是伴随着寄生力和寄生运动，使得转镜装置存在较大的纵向寄生位移而产生光程误差，形成的噪声将会掩盖所要测量的引力波信号，影响测量精度，存在测量误差。
技术实现思路
[0003]本专利技术为克服现有转镜装置在测量过程中具有较大纵向寄生位移的问题，提供一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，能够提高转镜装置回转中心的稳定性，减小纵向寄生位移，减少误差，提高测量精度。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，包括一维角度偏转单元、外壳、反射镜、冗余驱动单元、差速杆和解耦臂；所述一维角度偏转单元包括刚性底座和偏摆臂，所述刚性底座与所述外壳转动连接，所述反射镜和所述偏摆臂分别设置在所述刚性底座的两侧；所述冗余驱动单元安装在所述外壳上，所述差速杆与所述冗余驱动单元的驱动端连接，所述解耦臂连接在所述差速杆与所述偏摆臂之间；所述差速杆垂直于所述偏摆臂设置，所述解耦臂分别垂直于所述差速杆及所述偏摆臂设置。
[0005]进一步地，所述外壳与所述刚性底座之间设有刚性框架，所述刚性框架与所述刚性底座通过两轮辐型柔性铰链转动连接。
[0006]进一步地，两所述轮辐型柔性铰链对称设置在所述刚性框架上，两所述轮辐型柔性铰链的轴线穿过所述反射镜的镜面中心。
[0007]进一步地，所述刚性框架与所述外壳的连接面与所述反射镜的镜面平行设置。
[0008]进一步地，所述解耦臂为多段柔性结构。
[0009]进一步地，所述解耦臂与所述偏摆臂连接的端部设有连接座，所述连接座上设有两插柱，所述偏摆臂上设有两插孔，所述插柱安装至所述插孔内。
[0010]进一步地，所述冗余驱动单元包括两促动器，两所述促动器的驱动端与所述差速杆的两端连接，所述解耦臂与所述差速杆的中心连接。
[0011]进一步地，所述差速杆与所述促动器柔性连接。
[0012]进一步地，所述偏摆臂与所述外壳之间设有角度偏转监测单元，所述角度偏转监测单元用于测量所述反射镜的偏转角度。
[0013]进一步地，所述偏摆臂与所述角度偏转监测单元之间设有金属薄片。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0015]本专利技术提供的一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，通过冗余驱动单元驱动差速杆，利用差速杆带动解耦臂驱动偏摆臂转动，进而带动反射镜转动调整偏转角度，利用差速杆、解耦臂、偏摆臂与反射镜之间的结构布置，使得偏摆臂受到的驱动力平行于反射镜的镜面，消除了反射镜在角度偏转过程中驱动力在其纵向位移方向上的分量，从而减小了反射镜在角度偏转过程中的纵向寄生位移，减少了测量误差，提高了测量精度。
附图说明
[0016]附图1为本专利技术中近零纵向位移精密转镜的爆炸图；
[0017]附图2为本专利技术中近零纵向位移精密转镜的结构示意图；
[0018]附图3为本专利技术中偏摆臂转动的其中一个状态结构示意图。
[0019]附图标记：1
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刚性框架；2
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刚性底座；3
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柔性铰链；31
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上轮辐型柔性铰链；32
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下轮辐型柔性铰链；4
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偏摆臂；5
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差速杆；6
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解耦臂；7
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陶瓷块；71
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下氧化铝陶瓷方块；72
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上氧化铝陶瓷方块；8
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促动器；81
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下促动器；82
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上促动器；9
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位移传感器；91
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右位移传感器；92
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左位移传感器；10
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外壳；11
‑
反射镜；12
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紧固件；13
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促动器固定件。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。下面结合具体实施方式对本专利技术作在其中一个实施例中说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本专利技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0021]如图1
‑
2所示，本实施例提供一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，包括一维角度偏转单元、外壳、反射镜、冗余驱动单元、差速杆和解耦臂；一维角度偏转单元包括刚性底座和偏摆臂，刚性底座与外壳转动连接，反射镜和偏摆臂分别设置在刚性底座的两侧；冗余驱动单元安装在外壳上，差速杆与冗余驱动单元的驱动端连接，解耦臂连接在差速杆与偏摆臂之间；差速杆垂直于偏摆臂设置，解耦臂分别垂直于差速杆及偏摆臂设置。
[0022]需要说明的是，本实施例通过冗余驱动单元驱动差速杆，利用差速杆带动解耦臂驱动偏摆臂转动，进而带动反射镜转动调整偏转角度，即通过不断地转动反射镜来抵消整个光路中的不可抗拒的晃动，同时，利用差速杆、解耦臂、偏摆臂与反射镜之间的结构布置，使得偏摆臂受到的驱动力平行于反射镜的镜面，相当于驱动力在偏摆臂绕回转中心做圆周运动的过程中能够保持与镜面平行，驱动力始终处于圆周的切向，使得冗余驱动单元对一维角度偏转单元施加的力矩总为纯转矩，即力矩是力臂和力的矢积，当驱动转轴旋转的力在力臂长度不为0的位置保持沿旋转的切线方向时，力矩就表现为纯转矩，也就是说这个力矩只产生旋转，在本实施例中，偏摆臂受到的驱动力平行于反射镜的镜面，能够使得反射镜只做转动而不做纵向平动，从而消除了反射镜在角度偏转过程中驱动力在其纵向位移方向上的分量，从而减小了反射镜在角度偏转过程中的纵向寄生位移，减少了测量误差，提高了
测量精度。
[0023]如图1
‑
2所示，具体地，本实施例中的一维角度偏转单元优选为一体成型结构，其包括刚性底座2、两轮辐型柔性铰链3、刚性框架1和偏摆臂4，其中，两轮辐型柔性铰链3分为上轮辐型柔性铰链31和下轮辐型柔性铰链32，各部件连接关系如下：
[0024]本实施例中，反射镜11粘接在刚性底座2上，刚性底座2通过两转轴分别与两轮辐型柔性铰链连接，两轮辐型柔性铰链对称设置，即两本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，其特征在于，包括一维角度偏转单元、外壳(10)、反射镜(11)、冗余驱动单元、差速杆(5)和解耦臂(6)；所述一维角度偏转单元包括刚性底座(2)和偏摆臂(4)，所述刚性底座(2)与所述外壳(10)转动连接，所述反射镜(11)和所述偏摆臂(4)分别设置在所述刚性底座(2)的两侧；所述冗余驱动单元安装在所述外壳(10)上，所述差速杆(5)与所述冗余驱动单元的驱动端连接，所述解耦臂(6)连接在所述差速杆(5)与所述偏摆臂(4)之间；所述差速杆(5)垂直于所述偏摆臂(4)设置，所述解耦臂(6)分别垂直于所述差速杆(5)及所述偏摆臂(4)设置。2.根据权利要求1所述的一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，其特征在于，所述外壳(10)与所述刚性底座(2)之间设有刚性框架(1)，所述刚性框架(1)与所述刚性底座(2)通过两轮辐型柔性铰链(3)转动连接。3.根据权利要求2所述的一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，其特征在于，两所述轮辐型柔性铰链(3)对称设置在所述刚性框架(1)上，两所述轮辐型柔性铰链(3)的轴线穿过所述反射镜(11)的镜面中心。4.根据权利要求3所述的一种基于驱动力解耦的近零纵向位移精密转镜，其特征在于，所述刚性框架(1)与所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王金梦，朱凡，陈艳，陈钦顺，黄锐婷，叶贤基，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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