题目：着陆成像敏感器六自由度运动模拟系统研究

成像敏感器是一种以CCD光学成像敏感器为主的自主导航器件，主要用于着陆器在着陆过程中对安全着陆点的判别和选择，并控制着陆器安全着陆。外星球探测是一项高风险，高投入的工程，因此建立一套能够模拟着陆运动过程，验证着陆控制算法的地面实验平台尤为重要。为此，本文根据成像敏感器的运动过程设计了一种具有六自由度的运动模拟系统。

首先，本文根据当前国内外在着陆运动模拟系统的研究成果以及现状分析，设计了一种具有六个自由的着陆成像敏感器运动模拟系统，通过对成像敏感器的运动过程分析，将六自由度分解为控制位置的三个直线运动以及控制姿态的三个转动。在此基础上利用三维建模软件对六自由度运动模拟系统的机械结构进行了详细设计和相关校核，针对系统使用环境的限制，专门设计了一种可伸缩的三棱柱可展机构，提高了竖直空间的利用率。

其次，根据本文设计的着陆成像敏感器六自由度运动模拟系统结构参数，对系统进行了运动学分析。针对三棱柱可展机构运动的非线性，分别运用了螺旋理论和几何法对其进行了速度分析和加速度分析，得到了Z轴直线运动的运动学方程。对于整套系统采用了D-H坐标法，得到了系统的运动学方程，并进行了正向和反向的运动学分析。

然后，利用ADAMS虚拟样机技术仿真分析了三棱柱可展机构的运动规律，并测量各运动铰链的运动曲线。接着对整个系统进行了成像敏感器的运动过程模拟，测量其运动规律曲线。

最后，根据本文系统运动的要求进行了位置精度实验、速度控制精度实验和抛物线运动对焦实验，通过实验表明，在不考虑手工测量误差情况下，系统总体具有良好的定位精度，三棱柱可展机构由于多级串联机构的存在，定位误差最大；在运动过程中，系统能够很好的完成运动任务，实时对焦性能良好。因此，验证了系统的可靠性与实用性。