[实用新型]一种微小型惯性稳定平台实验教学仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动化和仪器仪表技术领域，特别涉及一种微小型惯性稳定平台实验教学仪器。

背景技术

我国正在大力推行“创新驱动发展”的战略，而创新的主体是人才，所以人才培养是实现这一战略的关键保障。目前科技普及和创新教育在全国广泛开展，各大中专院校及中小学十分重视学生的创新能力培养，但总体上表现出缺乏先进的教学设备，大学往往以科研仪器代替，学生受益面较小，中小学更是匮乏，设备层次低，功能单一，集成度低，难以满足当前创新教育的需求，严重制约了国家的创新驱动发展战略的实施，因此开发用于创新教育的教学仪器十分必要。

以惯性技术专业教育为例，三轴转台、摇摆台、离心机是常用仪器，每个功能单一，但合起来其造价达百万元以上，过于昂贵，并不利于实践教学，与之相对的是，创新教育并不需要特别高的精确度，只重视科学原理的展示，其需求是低廉的价格，多功能一体化集成，让每个学生都能够动手使用，达到人手一台，独立操作。

实用新型内容

为了有效解决上述问题，本实用新型提供一种微小型惯性稳定平台实验教学仪器，将稳定平台、三轴转台、摇摆台、离心机的功能集成到一起，形成了功能完善、“一机多用”的惯性技术实验教学仪器，功能完善、操作简单。

本实用新型的具体技术方案如下：一种微小型惯性稳定平台实验教学仪器，所述教学仪器包括三轴速率转台装置、固定在三轴速率转台装置上的惯组装置、给三轴速率转台装置提供扰动信号的二维扰动基座装置、及上位机交互装置、可伸缩展翼。

进一步地，所述三轴速率转台装置包括转台内转子、转台中框、转台外框、转台基座及分别控制转台内转子、转台中框、转台外框旋转的三个控制电机；

所述转台内转子、转台中框、转台外框依次连接。

进一步地，所述三轴速率转台装置还包括对装置供电的转台供电装置及转台通信模块，所述控制电机通过所述转台通信模块连接所述上位机交互装置。

进一步地，所述转台内转子的任意相对两端连接所述转台中框，并所述转台内转子可绕两个转台内转子连接端的轴向方向上转动；

所述转台中框非连接转台内转子的两侧连接所述转台外框，所述转台中框绕两个转台中框连接端的轴向方向转动；

所述转台外框整体为“U”型，底部连接基座，在基座上延伸出两个连接转台中框的转台外框固定端。

进一步地，所述惯组装置设置在转台内转子相反于置物平台的一侧面。

进一步地，所述MEMS惯性组件包括三个MEMS陀螺仪、三个MEMS加速度计、三个MEMS磁强计及主控芯片；三个所述MEMS陀螺仪的敏感轴相互正交，三个所述MEMS加速度计的敏感轴相互正交，三个所述MEMS磁强计的敏感轴相互正交，其中三个MEMS陀螺仪、三个MEMS加速度计、三个MEMS磁强计所构成的三围坐标系为同一坐标系；

所述主控芯片通过驱动电路连接所述控制电机；

进一步地，所述二维扰动基座装置包括扰动基座上底板、扰动基座下底板、X轴扰动装置、Y轴扰动装置；

所述扰动基座上底板中心处通过鱼眼轴承连接所述扰动基座下底板，并在X轴方向上设置X轴扰动装置，在Y轴方向上设置Y轴扰动装置，所述X轴扰动装置Y轴扰动装置均为上端铰接在扰动基座上底板上，下端固定在扰动基座下底板上。

进一步地，所述二维扰动基座装置还包括对二维扰动基座装置供电的扰动供电装置及扰动通信装置，所述X轴扰动装置、Y轴扰动装置通过扰动通信装置连接所述上位机交互装置。

进一步地，所述教学仪器还包括可伸缩展翼装置；

所述可伸缩展翼装置包括连接在转台外框上的基础展翼、旋转展翼组件及一个可固定加速度计的合页端；所述合页端通过旋转展翼组件连接基础展翼；

所述旋转展翼数量为2-6或8个，依次连接，并尺寸自连接基础展翼的一端至连接合页端的另一端依次减小；将加速度计安装在展翼上，通过上位机给转台外框输入已知转速，提供向心力标定加速度计。

任意两个相连的所述旋转展翼通过卡槽式结构固定连接；

任意两个相连的所述旋转展翼中的大尺寸旋转展翼包括一个基础翼板、及在翼板两侧延伸出的与翼板构成凹槽结构的限定板；

小尺寸的所述旋转展翼的置于所述翼板及凹槽结构构成的空间内。

进一步地，所述上位机交互装置可以实现姿态显示与存储又可以实现转台控制和扰动基座控制。