衍射光栅是一种精密的分光元件,是各种光谱仪器的核心器件。目前,天文物理学以及高能激光脉冲等研究领域所需的光栅已达到了米量级。因此,大口径光栅的制备十分迫切,大口径光栅的研制也一直是国际光栅领域的重大课题之一。最常见的是采用多块光栅进行拼接或者全息拼接技术获得。要达到光栅拼接的高精度要求,就要设计出能够进行高精度调整的拼接装置。本文在国内外拼接光栅已取得成果的基础上,介绍了哈尔滨工业大学研制的宏/微结合驱动的光栅拼接装置,并对该拼接装置进行了综合分析。首先,对拼接装置进行了结构等效,计算机构自由度。根据结构等效结构建立机构运动学逆解模型,运用MATLAB对机构进行运动逆解仿真,实现了装置运动的可视化。基于运动学逆解求解机构的雅克比矩阵,分析机构运动中的奇异形位,采用实际数据计算机构工作空间。其次,以宏驱动拼接装置为例进行了拼接装置的误差分析并进行误差补偿。基于运动学逆解建立误差模型,分析各误差源误差分布情况,采用蒙特卡洛方法对拼接装置进行误差分析,得出各杆件对动光栅自由度方向误差的影响并比较了各误差源对动光栅末端精度的影响程度。建立了误差补偿模型,并采用实际数据对装置进行误差补偿。最后,用Pro/ENGNIEER对宏动拼接装置进行了三维运动仿真,验证了光栅拼接装置的工作原理、运动学逆解以及工作空间。证明了机构在工作空间内不存在奇异形位及杆件干涉现象。