朱元平，汤心溢，袁修鹏（1. 上海科技大学 信息学院，上海，200030；2. 中国科学院上海技术物理研究所，上海，200080；3. 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海，200080；4. 上海市现场物证重点实验室，上海，200080）

楔形稳定平台的等效机械臂模型

朱元平1，2，3，4，汤心溢1，2，3，4，袁修鹏2，3，4
（1. 上海科技大学 信息学院，上海，200030；2. 中国科学院上海技术物理研究所，上海，200080；3. 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海，200080；4. 上海市现场物证重点实验室，上海，200080）

为使运动载体上的观测仪器相对于大地保持静止，需要使用稳定平台对运动载体的扰动进行补偿。楔形稳定平台利用多个堆叠楔块之间的相对转动，改变顶部平面的倾角以抵消船摇扰动。它具有成本低、精度高、负载转矩小以及重量轻、能耗低等优点。然而楔形稳定平台独特的结构使得其分析较为困难。因此本文提出一种将三维空间内楔块的转动近似等效成二维空间内机械臂运动的简化变换，并以此分析比较了双层、改进型双层、多层等楔形稳定平台的结构，得出改进型双层结构是最佳实践方案。最后利用旋转矩阵进行坐标系变换，计算得到改进型双层结构楔形稳定平台的控制函数。

楔形稳定平台；船摇；等效机械臂；层级结构；

0 引 言

稳定平台通常用于隔离舰船、车辆等运动载体的扰动，使其装载的观测仪器相对于大地坐标系保持静止。楔形稳定平台是一种新型稳定平台。它最先由荷兰信号公司设计［1］，现已应用于舰载“天狼星”远程红外搜索与跟踪系统［2］。……