[发明专利]一种轻型二自由度相机稳定平台装置

权利要求书

1.一种轻型二自由度相机稳定平台装置，包括结构部分、驱动部分、测量采集部分及控制部分，其中，

所述结构部分包括横滚框架(1)、俯仰框架(2)、基座框架(4)、横滚转轴(6)、俯仰转轴(11)、联轴器(9)、轴承(10)和箱体外罩(7)；

所述平台框架驱动部分包括两个直流伺服电机以及电机驱动功放板；

所述测量采集部分包括电子水平仪、MEMS惯性测量组件以及两个光栅编码器(5)；

所述控制部分包括控制电路模块、DSP模块和通信接口模块，其中所述通信接口模块由接口电路组成，用于测量采集部分各传感器和控制部分DSP模块的通信，接口电路包括RS232接口、SPI接口电路、ENDAT2.0接口电路。

2. 根据权利要求1所述的一种轻型二自由度相机稳定平台装置，其特征在于：

    所述横滚框架(1)、俯仰框架(2)、基座框架(4)由内向外分布，且几何中心重合于一点，横滚框架(1)和俯仰框架(2)回转轴线正交于一点；

所述横滚框架(1)沿X轴方向通过横滚转轴(6)安装在俯仰框架(2)上，绕X轴旋转；

所述俯仰框架(2)沿Y轴方向通过俯仰转轴(11)安装在基座框架(4)上，绕Y轴旋转；

所述横滚框架(1)和俯仰框架(2)跟踪当地地理水平；

所述横滚框架驱动电机(3)通过电机位置调整螺钉安装在俯仰框架(2)上，横滚转轴(6)上编码器(5)通过编码器位置调整螺钉安装在俯仰框架(2)与横滚电机(3)相对称位置，电机旋转轴与横滚轴(6)之间通过联轴器(9)联接；

所述俯仰框架驱动电机(3)通过电机位置调整螺钉安装在基座框架(4)上，俯仰转轴(11)上编码器(5)通过编码器位置调整螺钉安装在与俯仰框架驱动电机(3)同侧的基座框架(4)上，电机轴与俯仰转轴(11)通过联轴器(9)联接；

所述MEMS惯性测量组件敏感轴分别平行于横滚框架(1)和俯仰框架(2)的轴线X轴和Y轴；

所述MEMS惯性测量组件通过支架安装在横滚框架(1)底部电路箱(8)中，所述箱体外罩(7)通过外罩位置调整螺钉安装在基座框架(4)底部；

所述控制部分电路主板集中封装在电路箱(8)内，安装于横滚框架(1)底部。

3.根据权利要求1所述的一种轻型二自由度相机稳定平台装置，其特征在于：所述横滚框架(1)、俯仰框架(2)、基座框架(4)、横滚转轴(6)俯仰转轴(11) 和箱体外罩(7)均采用硬铝合金材料制作。

4.根据权利要求1所述的一种轻型二自由度相机稳定平台装置，其特征在于：所述平台控制系统在控制方式上采用双环路从属控制：①外环为位置环，即跟踪回路，反馈测量单元为光栅编码器(5)，反馈量测值为光栅编码器(5)所测得的框架转动的角度；②内环为速率环，即稳定回路，反馈测量单元为MEMS惯性测量组件，反馈量测值为惯性测量组件所测得的框架转动的角速率；采用双环路控制。