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高精度機器人和定位系統(HECTOSPEC)

時間:2006-08-19 10:35:00來源:lvjing

導語:?光纖固定器安裝在望遠鏡的有焦面板,是一個6軸拾取機器人的雙定位系統
Delta Tau的硬件配置:PMAC-VME   SAO機電中心開發一種新的科學儀器,將與Fred Lawrence Whipple天文臺(FLWO)改裝多鏡面望遠鏡一起使用。FLWO天文臺位于HOPKINS山上。HECTOSPEC是一種多對象光譜攝制儀,可同時測量300個天體。這些觀察的目的在于收集數據以研究宇宙的宏觀構造。該儀器主要由光纖定位器和光譜攝制儀這兩個部件組成。   光纖固定器安裝在望遠鏡的有焦面板,是一個6軸拾取機器人的雙定位系統,能將300個光纖放到望遠鏡的有焦面板,這些光纖再傳送到星系中每個單獨的天體上。伺服電機和步進電機以每秒1個光纖的平均速率、亞微米的精度放置這些光纖。X軸和Y軸的位置和速度反饋由旋轉編碼器和直線編碼器提供,Z軸的位置和速度反饋由LVDT提供,Pi和Theta Gimbal軸則由精密玻璃光柵提供模擬反饋并采用插補電路。   機械爪的軸由步進電機驅動,使用幾個不連續的位置傳感器開關。各軸均有精確的原位和限位傳感器。光纖定位器由Delta Tau的PMAC卡控制,使用SUN工作站作為主機,在VME總線上運行。   HECTOSPEC光譜攝制儀是一個使用了各種光學元件的光學工作臺,其中有一個光柵、各種濾光器、一個快速遮光器和一個大型的能拍下所觀察的300個天體的光譜。這些光學元件送到一個精密的光學臺架上,由步進電機定位。VME總線通過SBS Greenspring的工業用控制器來控制步進電機。每個光學元件定位器都帶由限位和原位開關;有濾波器選擇器時,還帶一直線編碼器。CCD攝象機系統采用兩個2X×4X的CCD裝置,通過SAO自己設計的電路把數據讀到SUN工作臺的數據縮減系統。   從電的方面來說,HECTOSPEC項目是一個大型的系統作業,由一個復雜的民用非標準(COTS)電機和編碼器同電信號調節系統相結合的互連組成。電信號調節系統是SAO為適合CTOS硬件而專門設計的。運動系統控制和驅動元件由定位器遠程定位以消除望遠鏡罩中的發熱。這就要求好好考慮在光纖定位器和SAO控制室之間通過長電纜進行的位置反饋信號的傳遞。對Gimbal軸而言,設計用戶電路為光纖器內的插補對模擬編碼器信號進行預處理。

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