专利摘要

本发明涉一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构，包括固定板；固定板上设置有一组主动电机，主动电机主轴穿过固定板与设置在固定板下方的主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，从动齿轮安装在台面上且通过连接轴与设置在固定板上方的转盘固定连接，台面与一组基座固定连接；转盘上加工有四个均布的配合孔，转盘一侧设置有一组限位圆锥杆，限位圆锥杆一端通过推力座固定在固定板上，限位圆锥杆还设置在一组挡板上，挡板上还设置有两组复位装置，固定板上还设置有一组位置传感器；本发明通过在满足捷联式寻北系统要求的基础上，将四位置寻北方式的机械结构配置及实现方式设计得简便易行；整体结构紧凑美观，空间利用率高，系统可靠性高。

权利要求

1.一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构，其特征在于，包括固定板(1)、基座(2)、台面(3)、转盘(4)、限位圆锥杆(5)、复位装置(6)、主动电机(7)；所述固定板(1)上设置有一组主动电机(7)，所述主动电机(7)主轴穿过所述固定板(1)与设置在固定板(1)下方的主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮安装在台面(3)上且通过连接轴与设置在固定板上方的转盘(4)固定连接，所述台面(3)与一组基座(2)固定连接；所述转盘(4)上加工有四个均布的配合孔(8)，所述转盘(4)一侧设置有一组限位圆锥杆(5)，所述限位圆锥杆(5)一端通过推力座(9)固定在所述固定板(1)上，所述限位圆锥杆(5)还设置在一组挡板(10)上，所述挡板(10)上还设置有两组复位装置(6)，两组所述复位装置(6)分别设置在所述转盘(4)两侧，所述固定板(1)上还设置有一组位置传感器(11)，位置传感器(11)与转盘(4)处在同一水平面。

2.根据权利要求1所述的一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构，其特征在于，所述限位圆锥杆(5)包括圆锥杆头(51)、杆体(52)、杆头螺母(53)、限位弹簧(54)；所述圆锥杆头(51)设置在所述推力座(9)上，所述推力座(9)上加工有一组与所述圆锥杆头(51)尺寸对应的通孔，所述圆锥杆头(51)与杆体(52)固定连接，所述杆体(52)设置外端包覆有限位弹簧(53)，所述限位弹簧(53)与所述挡板(10)固定连接，所述杆体(52)另一端与一组杆头螺母(53)固定。

3.根据权利要求1所述的一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构，其特征在于，所述复位装置(6)包括电机固定座(61)、伸缩电机(62)、前端垫块(63)；所述电机固定座(61)固定安装在所述固定板(1)上，所述电机固定座(61)上固定安装有伸缩电机(62)，所述伸缩电机(62)的伸缩端与所述挡板(10)固定连接，所述伸缩电机(62)尾端与前端垫块(63)连接，所述前端垫块(63)固定安装在所述固定板(1)上。

4.根据权利要求3所述的一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构，其特征在于，所述固定板(1)还通过四组支撑柱螺母(12)固定安装有四组支撑柱(13)，所述支撑柱(13)的长度大于安装在固定板(1)下方的基座(2)的长度。

5.根据权利要求1所述的一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构，其特征在于，所述基座(2)上加工有多组陀螺仪安装孔和多组加速度计安装孔。

说明书

技术领域

本发明涉及寻北仪技术领域，尤其涉及一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构。

背景技术

TRIZ理论是一种发明问题解决理论，于1946年由前苏联发明家G.S.Altshuller创立；其核心是技术进化原理，基于技术的发展演化规律来研究整个设计和开发过程，而非随机行为；相对于传统创新方法，TRIZ理论旨在揭示创造发明的内在原理和规律，快速确认并解决系统中存在的矛盾，同时它是在技术的发展进化规律及整个产品发展过程的基础上运行的，因此，运用这一理论可加快人们发明创造的过程，并能得到高质量的创新产品。

将TRIZ理论引入捷联式寻北仪机械结构设计中，以期对寻北仪结构进行系统的分析，快速发现现存的问题本质或矛盾，以新的视角分析问题，进行逻辑性和非逻辑性的系统思维，提高设计速度和品质。

捷联式寻北仪以其在寻北过程中无需参考外部信息，测量值不受天气、地磁场、昼夜时间等条件影响，且结构简单、启动时间快的优势，作为一种现代化导航设备已被多种移动平台和飞行器广泛使用。其工作原理为利用陀螺测得的地球自转角速度和加速度计测得的陀螺轴向水平误差角，经解算得出固联于其上的参考轴向与正北方向的夹角，进而得出载体的某一固定轴向与北向的夹角。捷联式寻北仪无复杂的机械平台，缩短了整个系统的启动准备时间，也消除了与平台系统有关的误差。与此同时，由于在捷联系统中惯性元件与载体直接固联，对捷联式系统的内部结构须有更高的要求来面对工作环境恶劣情况。

对于捷联式寻北仪高性能、高精度、高可靠性的工作特点，国内外众多学者集中于算法更新、误差分析、控制方法、数据处理及滤波技术等领域的研究，相对比在寻北仪机械系统结构设计方面研究颇少；然而其机械系统的结构在一定程度上同样影响着寻北仪的性能，其机械系统的设计应在满足捷联式寻北系统运动要求的基础上，考虑各类元件的安装要求和系统整体空间要求，实现更优的结构配比；因此，针对这一情况为捷联式寻北仪提供一种合理的机械结构设计方法显得尤为重要。

发明内容

本发明克服了上述现有技术的不足，提供了一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构；本发明通过在满足捷联式寻北系统要求的基础上，将四位置寻北方式的机械结构配置及实现方式设计得简便易行；整体结构紧凑美观，空间利用率高，系统可靠性高。

本发明的技术方案：

一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构，包括固定板、基座、台面、转盘、限位圆锥杆、复位装置；所述固定板上设置有一组主动电机，所述主动电机主轴穿过所述固定板与设置在固定板下方的主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮安装在台面上且通过连接轴与设置在固定板上方的转盘固定连接，所述台面与一组基座固定连接；所述转盘上加工有四个均布的配合孔，所述转盘一侧设置有一组限位圆锥杆，所述限位圆锥杆一端通过推力座固定在所述固定板上，所述限位圆锥杆还设置在一组挡板上，所述挡板上还设置有两组复位装置，两组所述复位装置设置在所述转盘两侧，所述固定板上还设置有一组位置传感器，位置传感器与转盘处在同一水平面。

进一步的，所述限位圆锥杆包括圆锥杆头、杆体、杆头螺母、限位弹簧；所述圆锥杆头设置在所述推力座上，所述推力座上加工有一组与所述圆锥杆头尺寸对应的通孔，所述圆锥杆头与杆体固定连接，所述杆体设置外端包覆有限位弹簧，所述杆体另一端与一组杆头螺母固定。

进一步的，所述复位装置包括电机固定座、伸缩电机、前端垫块；所述电机固定座固定安装在所述固定板上，所述电机固定座上固定安装有伸缩电机，所述伸缩电机的伸缩端与所述挡板固定连接，所述伸缩电机尾端与前端垫块连接，所述前端垫块固定安装在所述固定板上。

进一步的，所述固定板还通过四组支撑柱螺母固定安装有四组支撑柱，所述支撑柱的长度大于安装在固定板下方的基座的长度。

进一步的，所述基座上加工有多组陀螺仪安装孔和多组加速度计安装孔。

本发明相对于现有技术具有以下有益效果：

本发明通过转盘两侧分别设置复位装置，并同时采用双电机机构，双电机与转盘同轴布置，将其转变成双电机且分布于转盘轴线两侧，有利于发挥整体功能并减少轴向尺寸，节约空间；

本发明在四位置寻北中将转盘需要精确转动到的四个特定位置设计成转盘与圆锥杆头相对移动形式，转盘上每间隔90°设置一配合孔，当转盘转至配合孔中心线与圆锥杆头轴线在同一直线上时，停止相对移动进行配合；有利于实现精确转动且在整体布局上节约空间；

本发明以固定板作为分界面，分设上方空间和下方空间，上方空间安放转盘、推力座、伸缩电机等；下方空间安放齿轮、台面及基座；用来安装陀螺、加速度计；使寻北仪整体结构紧凑，空间利用率高；

本发明在四位置寻北方的时间设置上，其在第一个位置配合结束后，伸缩电机带动圆锥杆头退出配合孔；转盘继续按之前的方向转动，转动90°后，完成第二次配合(过程与第一次相同)；转盘转动一圈360°，配合四次后，即实现了四位置寻北；四位置寻北的优势是能够在运算中实时滤出零偏的变化引起的误差，达到较高的寻北精度；在结构上设计成转盘与圆锥杆头呈周期性配合的形式，使整个运动过程便捷可靠。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过发明的实践了解到。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的侧视图；

图3是本发明的俯视图；

图中：1-固定板；2-基座；3-台面；4-转盘；5-限位圆锥杆；6-复位装置；7-主动电机；8-配合孔；9-推力座；10-挡板；11-位置传感器；12-支撑柱螺母；13-支撑柱；51-圆锥杆头；52-杆体；53-杆头螺母；54-限位弹簧；61-电机固定座；62-伸缩电机；63-前端垫块。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明。

结合图1—图3所示，本实施例公开的一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构，包括固定板1、基座2、台面3、转盘4、限位圆锥杆5、复位装置6、主动电机7；所述固定板1上设置有一组主动电机7，所述主动电机7主轴穿过所述固定板1与设置在固定板1下方的主动齿轮连接，主动齿轮与从动齿轮啮合，所述从动齿轮安装在台面3上且通过连接轴与设置在固定板上方的转盘4固定连接，所述台面3与一组基座2固定连接；所述转盘4上加工有四个均布的配合孔8，所述配合孔成周向间隔90°均布；所述转盘4一侧设置有一组限位圆锥杆5，所述限位圆锥杆5一端通过推力座9固定在所述固定板上，所述限位圆锥杆5还设置在一组挡板10上，所述挡板10上还设置有两组复位装置6，两组所述复位装置分别6设置在所述转盘4两侧，所述固定板1上还设置有一组位置传感器11，位置传感器11与转盘4处在同一水平面。

具体的，所述限位圆锥杆5包括圆锥杆头51、杆体52、杆头螺母53、限位弹簧54；所述圆锥杆头51设置在所述推力座9上，所述推力座9上加工有一组与所述圆锥杆头51尺寸对应的通孔，所述圆锥杆头51与杆体52固定连接，所述杆体52设置外端包覆有限位弹簧53所述限位弹簧53与所述挡板10固定连接，所述杆体52另一端与一组杆头螺母53固定。

具体的，所述复位装置包括电机固定座61、伸缩电机62、前端垫块63；所述电机固定座61固定安装在所述固定板1上，所述电机固定座61上固定安装有伸缩电机62，所述伸缩电机62的伸缩端与所述挡板10固定连接，所述伸缩电机62尾端与前端垫块63连接，所述前端垫块63固定安装在所述固定板1上。

具体的，所述固定板1还通过四组支撑柱螺母12固定安装有四组支撑柱13，所述支撑柱13的长度大于安装在固定板1下方的基座2的长度。

具体的，所述基座2上加工有多组陀螺仪安装孔和多组加速度计安装孔。

本发明的工作过程：

步骤1：系统开机后，主动电机开始工作，其下方主动齿轮开始转动，进入步骤2；

步骤2：电机下方的主动齿轮转动后带动其临侧的从动齿轮转动，从动齿轮转动带动其上的转盘运动，进入步骤3；

步骤3：当转盘运动至其上配合孔中心线与圆锥杆头轴线位于同一直线时，此时，经由位置传感器检测到的当前位置反馈至控制系统使转盘停转，同时使双伸缩电机同步运动带动圆锥杆头与转盘上配合孔进行配合，并进入步骤4；

步骤4：当配合完成时，双伸缩电机带动圆锥杆头退出转盘配合孔，同时主动电机继续工作，带动转盘转至下一位置进行配合，进入步骤5；

步骤5：通过周期性的时间同步来配合检测，生成最终四位置寻北结果。

以上实施例只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

一种基于TRIZ理论的捷联式寻北仪的机械结构专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。