[发明专利]一种方位-俯仰运动两轴座架

摘要

本发明公开了一种方位‑俯仰两轴座架，所述方位‑俯仰两轴座架设置有圆形轨道，立柱的竖直轴线位于圆形轨道的圆心，立柱通过轴线水平的第一个转动副与转动平台相连，通过轴线竖直的第二个转动副连接到机架或地面上；两根连杆的上端通过胡克铰与转动平台相连，滑动机构与连杆的下端采用具有三转动自由度的复合铰相连接。本发明能够实现0‑90度俯仰运动、‑180—180度的方位运动；外部设备可以为雷达天线、天文射电望远镜、摄像机、日光反射镜、太阳能帆板等；结构简单，操作方便，较好地解决了传统的串联式方位‑俯仰座架存在对于质量庞大的大型仪器设备，结构非常笨重，驱动功率大，驱动关节误差累积的问题。

主权项

1.一种方位‑俯仰两轴座架，其特征在于，所述方位‑俯仰两轴座架设置有轨道，立柱的竖直轴线位于轨道的圆心，立柱通过轴线水平的第一个转动副与转动平台相连，通过轴线竖直的第二个转动副连接到机架或地面上；两根连杆的上端通过胡克铰与转动平台相连，滑动机构与连杆的下端采用三转动自由度复合铰相连接；所述轨道的圆心位于立柱的投影点；所述立柱的轴线垂直于第一个转动副的轴线；所述三转动自由度复合铰具有轴线交汇于一点的三个转动副；所述轨道为圆形或椭圆形；所述滑动机构包括伺服电机、与伺服电机相连的减速机和齿轮副；所述齿轮副设置有相互啮合的第一齿轮和第二齿轮；所述轨道的内侧制有齿条，齿轮副的第二齿轮与齿条相啮合，齿轮副位于立柱和齿条之间；齿轮副由伺服电机和减速机所驱动；所述方位‑俯仰两轴座架的姿态角调节方法包括：转动平台的极限俯仰角0度或90度，滑块的圆心角坐标θ₀和θ₁’，确定环形轨道的半径R：式中，d代表转动平台与连杆连接点和水平转动副的高差，为连杆连接点和水平转动副的高差角，R_p为转动平台的等效转动半径，2d₁为连杆与转动平台的两个连接点之间水平距离，H₀为立柱等效高度；计算出驱动分支中连杆的长度：式中，转动平台的方位角为γ,‑180≤γ≤180，俯仰角为φ,0≤φ≤90；滑动机构的圆心分别为θ₁和θ₂，则：方位‑俯仰座架的姿态逆解为：