[发明专利]基于傅里叶级数展开的陀螺稳定装置

摘要

基于傅里叶级数展开的陀螺稳定装置及其实现方法，它涉及机器人控制技术领域，以解决双陀螺稳定装置在维持独轮机器人系统的姿态稳定时，存在陀螺进动力矩作用角度范围窄，以及进动力矩与进动角度之间非线性关系导致控制困难的问题。陀螺稳定装置包括下连接件、上连接件和两组陀螺仪，其中，每组陀螺仪由若干个单陀螺仪组成；每个陀螺仪的自转由各自单独的电机驱动，一组陀螺仪中，位于中间位置的陀螺仪的进动由一个进动电机驱动，周围分布的陀螺仪的进动由几组传动比固定的同步带轮传动。本发明用于独轮机器人系统的姿态稳定，小型飞行器、卫星的姿态调整。

主权项

基于傅里叶级数展开的陀螺稳定装置，其特征在于：所述陀螺稳定装置包括下连接件(A)、上连接件(B)和结构相同的两组陀螺仪(C)；两组陀螺仪(C)对称布置且二者通过下连接件(A)、上连接件(B)连接在一起；每组陀螺仪(C)包括下支撑板(1)、上支撑板(2)、进动电机(3)和安装于下支撑板(1)和上支撑板(2)之间的多个单陀螺仪(D)；每个单陀螺仪(D)沿垂直于下支撑板(1)、上支撑板(2)的单陀螺仪旋转轴转动，每个单陀螺仪(D)的转子(18)沿垂直于单陀螺仪旋转轴的转子旋转轴转动；在多个单陀螺仪(D)中，以其中的一个单陀螺仪(D)的单陀螺仪旋转轴为中轴，进动电机(3)通过第一传动机构带动所述其中的一个单陀螺仪(D)沿单陀螺仪旋转轴转动；其余的单陀螺仪(D)以所述中轴为基准周向均布设置，并均与所述其中的一个单陀螺仪(D)通过第二传动机构连接，在所述其中的一个单陀螺仪(D)的带动下，其余的单陀螺仪(D)均以各自的单陀螺仪旋转轴进行转动；两组陀螺仪(C)中的两个进动电机(3)，其转动速度时刻保持大小相等，方向相反；两个下支撑板(1)通过下连接件(A)连接，两个上支撑板(2)通过上连接件(B)连接。