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项目名称:独创性的可微型化双轴稳定平台

牵头单位:北京合众思壮科技股份有限公司
专利名称:一种双自由度旋转控制装置及设有该装置的应用系统 专利号:CN201520353879.8 发布时间:2019-04-23

北京合众思壮科技股份有限公司(股票代码002383)是国内最早进入卫星导航定位领域的公司之一,专注时空信息领域,以“成为时空信息领域全球领先的高精度专业产品与服务提供商”为企业愿景。

伴随中国卫星导航产业起步发展,合众思壮连续20余年保持中国市场领先地位,是国内进入卫星导航定位(GNSS)领域最早、技术储备最深厚、产业布局最完备的公司之一。公司已形成完整的“1-2-1”战略布局,是中国仅有的实现了全产业链布局的企业,拥有了从高精度核心技术、板卡部件、终端设备、解决方案到服务平台的全产业链产品与服务。

合众思壮以丰富的应用经验,率先实现卫星导航在多种行业的应用,开拓了大量中国时空信息应用的第一次,始终见证、推动、引领中国卫星导航定位市场的发展,合众思壮已形成全球化业务布局和服务能力,以全球化视野进行全球资源配置,构建了以中国、美国、加拿大、意大利在内的国内、外产品研发生产与营销架构体系,产品行销遍布全球的90多个国家和地区,为推动北斗全球发展奠定坚实基础。

公司始终非常重视知识产权的积累和布局,也是同领域最早在海外布局专利的企业,已授权并有效维持专利:国内133项,国际44项,涉及国家和地区有:中国、美国、欧洲、加拿大、澳大利亚、俄罗斯、印度、以色列等,先后获得北京市专利示范单位、国家知识产权优势企业称号。

双轴稳定平台产品属于精密仪器领域,常用于实现稳定平台、自动调平装置等,是实现三旋转自由度驱动、稳定装置和方法的核心,且是发达国家对我国进行技术封锁的产品。从事陶瓷电机驱动研究国内起点较低,从事理论研究和实际应用的单位屈指可数,也就三到四家,而且都是单轴转台,没有双轴转台的概念。这些国内单位在单轴转台的陶瓷电机驱动上,对轴系没有符合国军标要求的测量体系,不清楚自己使用轴的实际精度,其所产都是低端产品。在陶瓷电机的安装、驱动、检测方面无标准,无测量。而这正是陶瓷电机驱动转台的技术关键,这些技术难点没有一定的时间和经验积累是不可能形成有技术含量的产品。

合众思壮在这些方面已经走过了6-7年的过程,通过自主研发另辟蹊径,突破了技术封锁,达到了更优的性能,技术的每个环节都由设计开发者亲自把关,每个技术难点都是我们攻关所得。

产品包括:具有磨擦球面的转动体,其顶部或内部设有负载安装平台;固定支撑结构,使转动体仅具有旋转自由度;驻波型压电陶瓷电机,纵向布置于转动体周围,其驱动端与转动体的摩擦球面直接接触,形成与摩擦球面相切的纵向磨擦传动副;控制单元,根据检测单元测量的姿态数据,对转动体在两个旋转自由度上的旋转进行控制和调整。

产品的摩擦球面即是用于支撑其旋转的“支撑球面”,也是用于产品摩擦力通过摩擦力驱动其旋转的“驱动球面”,同一部位实现两种功能,简化了驱动方式和驱动结构,不仅能够减少零部件数量,而且还可以减小产品尺寸,使产品向小型化方向发展成为可能。

而且,突破传统设计思路,首次提出采用直线电机进行旋转驱动,并使其驱动端与转动体磨擦球面直接接触传递力和力矩。工作时,直线电机的驱动端能够以摩擦的形式将力直接传递到转动体,从而形成使转动体在不同方向上旋转的驱动力矩,每一个或每一组驱动电机对应一个方向上的旋转自由度,通过角度检测单元和控制单元,最终可实现对转动体在两个旋转自由度上的定向、稳定进行控制和调整。

目前该产品还没有真正销售,处于实验室阶段和小批量试产阶段之间,再投入一定的时间和财力就可以进入小批量生产阶段。但其技术价值已经得到认可,德国PI公司获知我们的进展后主动联系专利许可事宜。

该型稳定平台的目标客户是:军方的侦查、测绘设备,军用观瞄系统,光纤的对接设备,航空航天星载光学观察设备;国际市场的高精度民用稳定平台,给相关设备配套的稳定平台,高校、科研机构的实验设备等等。市场前景非常广阔。