【摘 要】
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摘要： 针对传统三点支承平台的欠约束和欠驱动问题，基于运动学原理提出了一种双驱动六点支承平台。该平台在自然状态下具有确定位姿，在输入状态下具有确定运动，由此解决了三点支承平台的欠约束和欠驱动问题。以加速度计作为测量传感元件，提出了一种基于重力加速度方向矢量的两输入调平算法，并利用平台法线矢量运动变换获得了平台的转动角度。该平台调平范围±5°，水平重复精度优于0.001 7°，具有运动确定以及稳定性
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摘要： 针对传统三点支承平台的欠约束和欠驱动问题，基于运动学原理提出了一种双驱动六点支承平台。该平台在自然状态下具有确定位姿，在输入状态下具有确定运动，由此解决了三点支承平台的欠约束和欠驱动问题。以加速度计作为测量传感元件，提出了一种基于重力加速度方向矢量的两输入调平算法，并利用平台法线矢量运动变换获得了平台的转动角度。该平台调平范围±5°，水平重复精度优于0.001 7°，具有运动确定以及稳定性高的特点，可用于精密仪器及机械的自动调平。最后，指出了调平的二转动自由度姿态控制的运动学本质。
关键词： 三点支承； 调平机构； 调平算法； 重力加速度； 跟踪平台
引言调平是精密仪器及机械领域常见的一类问题。如经纬仪、陀螺罗盘以及雷达等仪器设备的工作都需要一个水平基准[13]。调平对充分发挥这些仪器设备的精度和工作能力，提高其机动性具有重要意义。因此，作为军事及民用等领域广泛应用的一项基础技术，平台调平受到国内外相关研究人员的普遍关注。三点支承是精密机械设计中的一个重要概念，它是指不共线的三点可以确定一个平面。因此，具有三个可调支承点的调平机构是一种自然的设计方案，一个容易忽视的问题是：三点支承平台属于欠约束、欠驱动系统。在自然状态下仍具有某些自由度，平台的稳定性差，不利于设备的精度保持；在输入状态下，平台处于欠驱动状态，为实现平台调平，需要考虑平台运动的几何因素及平台支承与底面之间的摩擦力，在控制上比较复杂[45]。针对这一问题，提出了一种双驱动六点支承平台，并介绍了该平台的调平算法及实验结果。1双驱动六点支承平台历史上有两种六点支承夹具，分别称为3 V夹具和Kelvin夹具[67]，如图1和图2所示。
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