1、科研突破

　　北京合眾思壯科技股份有限公司（股票代碼︰002383）兩位畢業于北京航空航天大學，擁有多年科研經驗的副教授唐李征博士和張地老師，通過7年的自主研發和創新，推出球形雙軸穩定平台產品，技術達到全球領先水平，並得到國際市場認可。

　　雙軸穩定平台是合眾思壯精心培育的引領世界前沿、有廣闊市場前景的高價值專利產品，專利名稱為一種雙自由度旋轉控制裝置及設有該裝置的應用系統，專利號為201510280742.9。

　　該專利在2018中國?海澱高價值專利培育大賽中，從超過1萬件參賽專利中脫穎而出，成功晉級決賽，此活動是國內首次以高價值專利培育為主題的創新大賽。

　　★ 雙軸穩定平台可廣泛應用于各種高精度動態穩定平台和自動靜態定向/調平裝置。
　　★ 實現機載、星載等高精度微型雙軸穩定平台，也可以當作雙軸調整台使用。
　　★ 正式銷售後年營收估值在千萬級。

　　雙軸穩定平台能夠為任何運動載體提供導航服務，它的誕生意味著在獲得相同定位精度的情況下，可以革命性地縮小體積，減少重量，從而降低平台制造成本。

　　運行原理舉例
　　地面上的運動載體可以憑借參照物進行導航，但空中的運動載體如飛機，需要憑借陀螺等辨別方向。陀螺需要人為瞄準北方，在瞄北之前要確保其在一個水平面上，但飛機飛行時的晃動會造成干擾。這時，把陀螺放在雙軸穩定平台上就可以始終保持在水平面上了。

▲雙軸穩定平台

　　產品創新點︰
　　◆ 獨特的支撐與驅動于一體的結構設計，簡化了驅動方式和驅動結構，大大提高了系統的動態性能，革命性得改變了傳統雙軸穩定平台運動控制相互耦合的問題，並使產品向小型化發展成為可能；
　　◆ 首次采用直線電機進行旋轉驅動，將壓電陶瓷電機的控制精度完全復映到球體的回轉運動上，控制精度、動態性能遠遠優于傳統穩定平台；
　　◆ 采用瞬時軸理論進行旋轉。

2、行業背景
　　關于陶瓷電機驅動研究國內起點較低，從事理論研究和實際應用的單位屈指可數，也就三到四家，且都是單軸轉台，沒有雙軸轉台的概念。這些國內單位在單軸轉台的陶瓷電機驅動上，對軸系沒有符合相關要求的測量體系，不清楚自己使用軸的實際精度，其生產出來的都是低端產品。
　　在陶瓷電機的安裝、驅動、檢測方面無標準、無測量，而這缺失的兩方面正是陶瓷電機驅動轉台的技術關鍵，這些技術難點沒有一定的時間和經驗積累是不可能形成有技術含量的產品的。令人欣喜的是，合眾思壯突破了這一技術瓶頸。

3、產品性能
　　雙軸穩定平台產品屬于精密儀器領域，常用于實現穩定平台、自動調平裝置等，是實現三旋轉自由度驅動、穩定裝置和方法的核心。
　　產品的摩擦球面既是用于支撐其旋轉的“支撐球面”，也是用于產品摩擦力通過摩擦力驅動其旋轉的“驅動球面”。同一部位實現兩種功能，簡化了驅動方式和驅動結構，不僅能夠減少零部件數量，而且還可以減小產品尺寸，使產品向小型化方向發展成為可能。
　　不僅如此，開發者首次提出采用直線電機進行旋轉驅動，並使其驅動端與轉動體磨擦球面直接接觸傳遞力和力矩。工作時，直線電機的驅動端能夠以摩擦的形式將力直接傳遞到轉動體，從而形成使轉動體在不同方向上旋轉的驅動力矩，每一個或每一組驅動電機對應一個方向上的旋轉自由度，通過角度檢測單元和控制單元，最終可實現對轉動體在兩個旋轉自由度上的定向、穩定進行控制和調整。

4、產品優勢

▲雙軸穩定平台正面　　　　　　　　　　　　　　　　▲雙軸穩定平台反面

　　（1）使用一個轉動體即可實現兩個自由度的旋轉，結構簡單，很容易通過直線電機安裝位置調整實現兩個旋轉軸的正交，成本將大幅降低。
　　（2）通過轉動體摩擦球面的表面精加工，較低的成本即可保證良好的球度和轉動體表面的粗糙度（納米級別），而直線電機的超聲激勵頻率、納米級振幅，可在兩個旋轉自由度上均獲得非常高的旋轉精度。
　　（3）直線電機直接將驅動力矩作用于轉動體表面，轉動體的球形結構或類球形結構具有極高的剛度，因此可獲得極高的動態性能，在不需要驅動轉動體轉動時，直線電機的自鎖特性，能夠使轉動體的姿態保持穩定而不需要消耗能量，從而使得整套裝置具有極高的能效。
　　（4）采用直線電機、轉動體的雙自由度旋轉控制裝置，可在滿足高精度、大負載要求的情況下實現小尺寸，有利于最終產品向小型化方向發展。

　　綜上所述，本產品與同類功能的產品相比，結構簡單、成本低、性能穩定，且易于小型化、動態響應更寬、功耗更小，可廣泛應用于各種動態穩定平台和自動靜態定向/調平裝置。可實現機載、星載等高精度微型雙軸穩定平台，也可以當作雙軸調整台使用。

5、解決問題
　　雙軸穩定平台產品用于觀測設備時可以像人的眼球那樣轉動。革命性地改變了傳統雙軸穩定平台運動控制相互耦合的問題，控制精度遠遠高于傳統穩定平台，動態性能遠遠優于傳統穩定平台。
　　通過簡單調整即可實現球心和質心的重合，運動類似于一個理想球繞自身的中心回轉。降低了轉動慣量，提高了系統的動態性。

▲雙軸穩定平台

　　壓電陶瓷電機自身控制精度很高，實現了電機的控制精度完全復映到球體的回轉運動上，使得球體的運動、控制精度都是傳統雙軸轉台無法比擬的。
　　首次實現了運動控制精度大于現有的各型地平傳感器精度。只要傳感器能夠采集、感知到的精度，球形穩定平台都能夠實現相應的控制精度，實現了球形穩定平台的系統精度主要取決于傳感器的精度，任何傳感器的精度執行機構都能精確跟隨。

6、專利布局
　　雙軸穩定平台產品的核心技術于2024年09月22日在國內同時提交了發明、實用新型，以及PCT國際專利申請，專利名稱︰一種雙自由度旋轉控制裝置及設有該裝置的應用系統。于2017年先後進入美國、以色列和歐洲的國家階段申請，以色列申請已經授權。

▲專利布局及進展

　　合眾思壯是產業布局最完備的衛星導航定位領域的公司之一，始終非常重視知識產權的積累和布局，擁有國內專利174項，國際專利44項，產品行銷遍布全球的90多個國家和地區。