用于亚毫米和太赫兹波束映射测量的平面索驱动并联机器人开发
天体物理仪器与方法
2026-04-30 v2
摘要
毫米波接收器的空间灵敏度方向图是性能的重要诊断指标，并受耦合光学对准的影响。在现场进行表征可能具有挑战性，尤其是在许多天文毫米波相机所采用的偏心和紧密排列的光学配置中。在本文中，我们介绍了一种轻量且可重构的波束映射仪的设计和性能，该映射仪由一组由平面索驱动机器人定位的热源组成。我们描述了层析电离碳测绘实验（TIME）光学中继的测量要求和机械约束如何驱动该映射仪的设计。为了量化定位性能，我们预测了每个表面上的波束方向图以推导要求，并使用一种基于 OpenCV 的非接触式计算机视觉方法来跟踪负载位置，精度优于 1.0 mm。在约 400 mm × 400 mm 的工作空间内，我们实现了 2.7 mm（RMSE）的面内绝对负载位置误差和 0.81 mm 的面内重复性，与传统手持技术相比，在精度和速度上提供了显著改进。
引用
@article{arxiv.2511.09446,
title = {Development of a planar cable-driven parallel robot for submillimeter and terahertz beam mapping measurements},
author = {Evan C. Mayer and Ian N. Lowe and Daniel P. Marrone and James J. Bock and Charles M. Bradford and Victoria L. Butler and Tzu-Ching Chang and Yun-Ting Cheng and Dongwoo T. Chung and Abigail T. Crites and Audrey Dunn and Nicholas Emerson and Clifford Frez and Jonathon Hunacek and Ryan P. Keenan and Chao-Te Li and King Lau and Guochao Sun and Isaac Trumper and Anthony D. Turner and Benjamin Vaughan and Ta-Shun Wei and Michael Zemcov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.09446},
year = {2026}
}
备注
35 pages, 19 figures. Accepted April 28, 2026 for publication in SPIE Journal of Astronomical Telescopes, Instruments, and Systems