[发明专利]一种同心局部球面高精度姿态稳定装置

权利要求书

1.一种同心局部球面姿态稳定装置，所述姿态稳定装置包括：

同心局部球面支撑部件，所述同心局部球面支撑部件的局部球面为有厚度的局部球面，包括外表面和内表面；

切向调节驱动部件，安装于所述同心局部球面支撑部件处，用于产生球面切向驱动力；

连接部件3，用于将所述同心局部球面支撑部件、所述切向调节驱动部件与被支撑物体相连接；

连接部件4，用于将所述同心局部球面支撑部件、所述切向调节驱动部件与外部随动部件相连接；

其中，所述同心局部球面支撑部件、所述切向调节驱动部件和所述连接部件3共同组成一套支撑设备，所述姿态稳定装置包括3套或以上所述支撑设备；其中各所述同心局部球面支撑部件的局部球面的外表面均共球面，即均位于同一空间球面上，各所述同心局部球面支撑部件的局部球面的内表面均共球面，即均位于同一空间球面上，且各所述同心局部球面支撑部件的局部球面的外表面以及内表面的球心重合，该球心称为所述同心局部球面支撑部件的特征球心，且所述同心局部球面支撑部件的特征球心与被支撑物体的质心重合；所述姿态稳定装置形成了相对于被支撑物体质心的球面支撑、转动与驱动结构。

2.如权利要求1所述的同心局部球面姿态稳定装置，其中，

所述同心局部球面支撑部件的局部球面还包括靠近所述外表面的局部球面1.3和靠近所述内表面的局部球面1.2，且各所述同心局部球面支撑部件的局部球面1.3均共球面，各所述同心局部球面支撑部件的局部球面1.2均共球面，局部球面1.3和局部球面1.2的球心均与所述同心局部球面支撑部件的特征球心重合；所述外表面和所述内表面连接形成空腔；局部球面1.3和局部球面1.2连接所构成的中间层被约束在所述空腔中。

3.如权利要求2所述的同心局部球面姿态稳定装置，其中，

在所述外表面和所述局部球面1.3之间以及所述内表面和所述局部球面1.2之间均设置互相排斥的永磁力，所述永磁力的方向垂直于所述外表面和所述内表面。

4.如权利要求1所述的同心局部球面姿态稳定装置，其中，

所述球面切向至少包括正交的两个方向。

5.如权利要求1-3所述的同心局部球面姿态稳定装置，其中，

所述切向调节驱动部件包括局部球面2.1和局部球面2.2；

各所述切向调节驱动部件的局部球面2.1共球面，各所述切向调节驱动部件的局部球面2.2共球面，且所述局部球面2.1和所述局部球面2.2对应的球心重合，该球心为所述切向调节驱动部件的特征球心，所述切向调节驱动部件的特征球心与所述同心局部球面支撑部件的特征球心重合；

所述切向调节驱动部件包括位于局部球面2.1和局部球面2.2上在至少正交的两个方向上布置的非接触式直线电机，所述非接触式直线电机的驱动方向与其所布置位置处的球面相切。

6.如权利要求1所述的同心局部球面姿态稳定装置，其中，

所述切向调节驱动部件用于补偿由于实际运行中误差的存在造成的被支撑物体的姿态扰动，从而保持被支撑物体的姿态稳定。

7.如权利要求1所述的同心局部球面姿态稳定装置，其中，

所述外部随动部件通过对被支撑物体的随动保证所述同心局部球面支撑部件的运动保持在行程范围内。