[發明專利]具有動態穩定功能的三軸轉臺

無效

• 申請號: 201110219258.7
• 申請日: 2011-08-02
• 公開（公告）號: CN102914307A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 王靖微
• 申請（專利權）人: 王靖微
• 主分類號: G01C21/18
• 分類號: G01C21/18
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 李國釗;許英偉

技術領域

本發明屬于穩定平臺類設備，具體的說，涉及一種具有動態穩定功能的三軸轉臺。

背景技術

現有的穩定平臺類設備，從功能上看，主要是為其搭載設備提供相對于大地水平面(或某一參考平臺)穩定的功能，使穩定平臺所搭載的設備在其安裝環境運動的條件下，能夠相對于大地水平面，在俯仰、橫滾兩方向上的角度保持穩定，即在動態條件下，穩定平臺的設備搭載平面的俯仰角、橫滾角相對于大地水平面的角度理想值為0°。

從穩定平臺的實現方式來看，有機械擺錘穩定方式和測量控制穩定方式。機械擺錘穩定方式缺點是技術落后，穩定效果不佳，測量控制穩定方式是目前穩定平臺類設備普遍采用的方式。

從使用器件上看，主要采用陀螺儀或編碼器實現測量或補償功能。但是，陀螺儀成本高、體積較大，進行低成本、小型化開發較為困難。而采用編碼器雖然可以降低成本、減小體積，但編碼器由于其測量結果是相對于其安裝零點的值，因此，當其安裝平臺搖擺的情況下，雖然能夠提供相對其安裝基準的穩定功能，但不具備相對于慣性空間或大地水平面的穩定功能，對于觀測、探測設備而言，無法保證平穩觀測，影響觀測效果。

從觀測所需要獲得的測量數據來看，一部觀測/探測設備需要獲得相對于安裝平面的俯仰角、方位角，個別系統需要獲得橫滾角，從觀測/探測設備對穩定功能的需要來看，穩定平臺需要向觀測/探測設備提供相對于慣性空間(或大地水平面)的穩定功能，或者提供相對于安裝平面的穩定功能，許多搭載于運動系統中的穩定平臺還需要提供方位方向的穩定功能。

當穩定平臺設備上加裝觀測儀器時，一般形式為，在具有俯仰和橫滾穩定功能的穩定平臺上安裝具有觀測設備的兩軸(方位、俯仰)轉臺。這樣，在“穩定平臺+兩軸轉臺+觀測設備”組成的系統中，將可能存在一或兩個方位轉軸、兩個俯仰轉軸、至少一個橫滾轉軸。采用這種模式，使得系統結構復雜、整體體積大、重量大，而且制造成本增加。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，本發明提供了一種具有動態穩定功能的三軸轉臺，其將轉臺機構與工作平臺有效結合，結合數字控制，為需要穩定的設備提供小體積、低成本、自動的技術解決方案，能夠有效滿足車輛、船只、小型飛行器等需要搭載小型穩定觀測設備的需要。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種具有動態穩定功能的三軸轉臺，其特征在于：包括外部控制模塊、DSP控制器、電源、測量元件以及三軸轉臺本體，所述外部控制模塊連接所述DSP控制器，所述電源連接所述DSP控制器和所述三軸轉臺本體，所述DSP控制器連接所述三軸轉臺本體，所述三軸轉臺本體設有測量元件，所述三軸轉臺本體包括轉臺機構以及活動連接于該轉臺機構的工作平臺，所述轉臺機構和所述工作平臺之間設有方位轉軸、俯仰轉軸、橫滾轉軸。

其中，所述工作平臺上設有第一傳感器，所述轉臺機構上設有第二傳感器。

也可以，所述工作平臺上設有第一傳感器，所述轉臺機構上設有絕對式光電編碼器組。

也可以，所述工作平臺上設有第一傳感器，所述轉臺機構上設有絕對式光電編碼器組和第二傳感器。

其中，所述絕對式光電編碼器組包括三個絕對式光電編碼器，其分別安裝在所述三軸轉臺本體的方位轉軸、俯仰轉軸、橫滾轉軸上。

也可以，所述工作平臺上設有第一傳感器。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明所述的具有動態穩定功能的三軸轉臺，包括外部控制模塊，DSP控制器、電源、測量元件以及三軸轉臺本體，所述外部控制模塊連接所述DSP控制器，所述電源連接所述DSP控制器和所述三軸轉臺本體，所述DSP控制器連接所述三軸轉臺本體，所述三軸轉臺本體設有測量元件，所述三軸轉臺本體包括轉臺機構以及活動連接于該轉臺機構的工作平臺，所述轉臺機構和所述工作平臺之間設有方位轉軸、俯仰轉軸、橫滾轉軸，采用以上技術方案，本發明為小型觀測、探測設備提供了一種通用、低成本的具有穩定功能的三軸轉臺，其結合數字控制，為需要保持動態穩定的設備提供小體積、低成本、自動的技術解決方案，穩定性好，制造成本低。

觀測/探測儀器可架設在本發明的工作平臺上，具有動態穩定功能的本發明主要提供以下功能：

a)具有方位、俯仰、橫滾三軸的全周轉動功能；

b)可在任意角度上提供動態穩定功能；

c)能夠獲得觀測設備在慣性坐標系的姿態數據，及相對于安裝坐標系的姿態數據，并可向外部發送；

d)可方便架設多種儀器。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。