關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、“光電式數(shù)字化無(wú)導(dǎo)軌在線三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)”是國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃中“計(jì)量測(cè)試儀器發(fā)展方向、重點(diǎn)項(xiàng)目建議”之一。本論文研究的關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)是一種采用關(guān)節(jié)連接的手臂式三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)。此系統(tǒng)采用高精度角度傳感器測(cè)量各個(gè)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，再依據(jù)桿件長(zhǎng)度，通過(guò)坐標(biāo)變換得出測(cè)頭的中心坐標(biāo)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、量程大、體積小、價(jià)格低廉、安裝方便、易于操作、可在線使用、便攜等優(yōu)點(diǎn)，因此，具有廣泛應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)還沒(méi)有這種測(cè)量機(jī)生產(chǎn)，國(guó)外生產(chǎn)的測(cè)量機(jī)也

2、存在精度低的問(wèn)題，且技術(shù)保密。 本論文研究的課題是國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)是50475116。在論文中，首先研究了關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成、關(guān)節(jié)數(shù)量等問(wèn)題。然后，對(duì)可能存在的影響測(cè)量結(jié)果的誤差進(jìn)行了詳細(xì)的分析和合理的劃分。在此基礎(chǔ)上，建立了關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的理想數(shù)學(xué)模型和實(shí)用的、便于誤差補(bǔ)償?shù)膸д`差數(shù)學(xué)模型，此帶誤差數(shù)學(xué)模型充分考慮了各種影響測(cè)量結(jié)果的固有的和動(dòng)態(tài)的誤差因素，對(duì)提高系統(tǒng)的測(cè)量精度有重要的

3、意義。本論文還針對(duì)由于加工、裝配和操作原因產(chǎn)生的臂的彎曲誤差和臂的熱變形誤差、相鄰臂之間的垂直度誤差和測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生的關(guān)節(jié)角運(yùn)動(dòng)誤差提出了檢測(cè)和補(bǔ)償?shù)睦碚摲椒ǎo出了包括編碼器零位誤差和臂長(zhǎng)參數(shù)的標(biāo)定方法，開(kāi)發(fā)了基于帶誤差數(shù)學(xué)模型的數(shù)據(jù)處理和誤差補(bǔ)償軟件。在論文最后，對(duì)帶誤差數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了多組計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)各種誤差與測(cè)量誤差之間的關(guān)系進(jìn)行了研究與分析，并驗(yàn)證了帶誤差數(shù)學(xué)模型的正確性。 本論文所作的工作，為研制比國(guó)外測(cè)量機(jī)精度