[发明专利]主动稳定的有效负载支撑装置和方法

权利要求书

1.一种稳定有效负载的方法，包括：

提供用于稳定有效负载装置，所述装置包括：

云台，所述云台具有两条或更多条相互垂直的旋转轴线；

电机支架臂，所述电机支架臂固定地附接到所述云台的万向节叉；

第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机附接到所述电机支架臂，所述第一电机定向成与所述第二电机成90度；

滑轮系统，所述滑轮系统功能性地连接到所述第一电机、所述第二电机和所述云台，以围绕所述两条或更多条相互垂直的轴线转动地驱动所述云台；

多个角速率传感器，所述多个角速率传感器配置成感测围绕所述两条或更多条相互垂直的旋转轴线中的至少两条旋转轴线的运动；

多个加速度计，所述多个加速度计沿着相互垂直的轴线对准，以测量所述有效负载相对于重力的稳态角定向；

其中，两条或更多条相互垂直的旋转轴线包括第一云台轴线和第二云台轴线，所述用于稳定有效负载装置具有转动测量设备；

从所述转动测量设备接收角度θ，角度θ是平移轴或平移运动的转动角，θ是云台平移轴承转动的360度测量值的角部分，并且当云台“横摇”轴线与有效负载横摇轴线对准时并且云台“倾斜”轴线与有效负载“倾斜”对准时θ为零；

计算cosineθ和sineθ；

接收所选补充横摇转矩；

接收所选补充倾斜转矩；

将所述补充倾斜转矩与cosineθ的乘积以及所述补充倾斜转矩与sineθ的乘积相加，以获得第二云台轴线转矩；

将所述补充第一转矩与sineθ的乘积以及所述补充第一转矩与cosineθ的乘积相减，以获得第一云台轴线转矩；

致使第一电机生成所述第一云台轴线转矩；以及

致使第二电机生成所述第二云台轴线转矩。

2.一种用于稳定有效负载的装置，包括：

云台，所述云台具有两条或更多条相互垂直的旋转轴线；

电机支架臂，所述电机支架臂固定地附接到所述云台的万向节叉；

第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机附接到所述电机支架臂，所述第一电机定向成与所述第二电机成90度；

滑轮系统，所述滑轮系统功能性地连接到所述第一电机、所述第二电机和所述云台，以围绕所述两条或更多条相互垂直的轴线转动地驱动所述云台；

多个角速率传感器，所述多个角速率传感器配置成感测围绕所述两条或更多条相互垂直的旋转轴线中的至少两条旋转轴线的运动；

多个加速度计，所述多个加速度计沿着相互垂直的轴线对准，以测量所述有效负载相对于重力的稳态角定向。

3.根据权利要求2所述的装置，进一步包括：

云台支撑手柄；

所述云台包括：

云台万向节叉；

平移轴承内部座圈；以及

平移轴承外部座圈；

所述云台万向节叉围绕横摇轴线而转动地连接到所述云台支撑手柄；

云台万向节叉从动滑轮，所述云台万向节叉从动滑轮配置成相对于所述云台手柄转动地驱动所述云台万向节叉；

所述平移轴承内部座圈围绕平移轴线转动地连接到所述平移轴承外部座圈，其中，所述平移轴线垂直于所述横摇轴线；

所述云台万向节叉围绕倾斜轴线转动地连接到所述平移轴承外部座圈，其中，所述倾斜轴线、横摇轴线、平移轴线是相互垂直的；

云台耳轴从动滑轮，所述云台耳轴从动滑轮配置成相对于所述云台万向节叉驱动所述平移轴承外部座圈；

电机支架臂，所述电机支架臂固定地附接到所述云台万向节叉；

云台万向节叉轴线电机和滑轮，所述云台万向节叉轴线电机和滑轮附接到所述电机支架臂第一端，并且配置成通过与所述云台万向节叉从动滑轮接合而相对于所述手柄转动所述万向节叉；

云台耳轴轴线电机和滑轮，所述云台耳轴轴线电机和滑轮附接到所述电机支架臂第二端并且配置成通过与所述云台耳轴从动滑轮接合而相对于所述云台万向节叉转动所述外部座圈；

参考环，所述参考环附接到所述平移轴承内部座圈；

平移计数器传感器，所述平移计数器传感器附接到所述平移轴承外部座圈并且配置成感测来自所述参考环的信号。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述参考环被锁定在所述有效负载的定向。