[发明专利]一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定平台

权利要求书

1.一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定平台，包括台体、内框架、外 框架、随动框架、基座和轴端，其特征在于：内框架和基座为球形壳体，外框 架和随动框架为具有均匀分布三角镂空结构的球形壳体；所述四个球形壳体的 中心重合且由内到外的嵌套顺序为内框架、外框架、随动框架和基座；每相邻 两个球形壳体之间通过两个轴端连接，且位于内部的球形壳体绕所述轴端的转 轴转动；台体位于内框架内部且通过两个轴端连接，并绕所述轴端的转轴转动； 基座与外部载体固定连接；其中，台体、内框架、外框架和随动框架转动时的 中心轴彼此正交。

2.根据权利要求1所述的一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定平台，其 特征在于：外框架和随动框架为具有均匀分布的三角镂空结构的球形壳体，其 中：外框架和随动框架的球形壳体在框架本体坐标系的X轴、Y轴上共设置四 个轴端安装孔，即四个轴端安装孔分别位于框架本体坐标系的+X轴、-X轴、 +Y轴、-Y轴；所述每个轴端安装孔周围设置有安装电路和惯性仪表的区域， 即所述区域为连续球壳弧面。

3.根据权利要求2所述的一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定平台，其 特征在于：外框架和随动框架的球形壳体由两个半球壳体连接构成，当两个半 球壳体分开时，在球壳内表面的轴端安装孔周围的连续球壳弧面上安装电路和 惯性仪表，安装结束后，将两个半球壳体连接为一个球形壳体。

4.根据权利要求1至3之一所述的一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定 平台，其特征在于：连接台体和内框架的两个轴端与内框架的球形壳体外表面 共面；连接内框架和外框架的两个轴端与外框架的球形壳体外表面共面；连接 外框架和随动框架的两个轴端与随动框架的球形壳体外表面共面；连接随动框 架和基座的两个轴端与基座的球形壳体外表面共面。

5.根据权利要求1至3之一所述的一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定 平台，其特征在于：在外框架和随动框架的球形壳体上，通过如下步骤确定三 角镂空结构的位置：

(1)、在球形壳体上选取20个顶点，所述20个顶点通过直线连接构成一 个内接于球形壳体的正12面体，所述正12面体具有30条边；

(2)、将所述12面体的30条边映射到球形壳体表面，得到30条短程线， 所述30条短程线在球面壳体表面划分出12个相同的五边形曲面，将每个五边形 曲面的中心点与所述曲面的5个顶点通过短程线连接，所述短程线将1个五边形 曲面划分为5个三角形曲面，即将球形壳体划分为60个相同的三角形曲面；

(3)、在每个三角形曲面内，选取构成三角形曲面的三条短程线的中点， 通过3条短程线连接3个中点，将每个三角形曲面划分为4个二级三角形曲面， 即将球形壳体划分为240个二级三角形曲面；

(4)、在球面壳体上设置轴端安装孔，并在所述安装孔的周围预留电路 和惯性仪表的安装区域；在剩余区域内对球形壳体进行镂空操作，镂空单元为 步骤(3)划分的二级三角形曲面。

6.根据权利要求5所述的一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定平台，其 特征在于：在步骤(1)中，选取20个顶点在框架本体坐标下的坐标分别为： (a,b,0)、(-a,b,0)、(a,-b,0)、(-a,-b,0)、(b,0,a)、(-b,0,a)、(b,0,-a)、(-b,0,-a)、(0,a,b)、 (0,-a,b)、(0,a,-b)、(0,-a,-b)、(c,c,c)、(c,-c,c)、(c,c,-c)、(-c,c,c)、(-c,-c,c)、 (-c,c,-c)、(-c,-c,-c)、(c,-c,-c)，其中，r为 球形壳体的半径；则在步骤(4)中，在外框架和随动框架的+X轴、-X轴、+Y 轴和-Y轴上设置4个轴端安装孔，在基座的+X轴、-X轴设置两个轴端安装孔； 并以YOZ平面为剖面将球形壳体分割为两个半球壳体。

7.根据权利要求1至3之一所述的一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定 平台，其特征在于：台体为球形壳体，在所述球形壳体腔体内安装惯性仪表和 电路板。

8.根据权利要求1至3之一所述的一种具有三角镂空结构的球形惯性稳定 平台，其特征在于：基座为单层球形球壳，所述球形壳体表面设置有加强筋。