针对激光测量系统在综掘巷道中布置困难、无法实现自动整平等问题,本文设计了一种在井下测量时搭载测量设备的自整平式仪器平台,从而实现全站仪自动整平,保证了测量过程的自动化。根据全站仪的使用要求(补偿范围为3’~4’),确定了仪器平台的设计指标和机械结构,提出了重力粗整平、电控精整平的多级整平方案;系统研究了仪器平台各级整平过程的运动学过程和应力分析,以及在不同巷道顶板倾角情况下仪器平台自动整平过程的运动规律;对仪器平台进行了Pro/e和Ansys仿真分析,通过现场安装和使用验证了自整平式仪器平台的可靠性。