基于wMPS的非接觸式測量關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著大型裝備制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平不斷發(fā)展，對大尺寸精密測量系統(tǒng)的測量精度、效率、范圍以及靈活性等提出了更高的要求?；诠怆姃呙璧墓ぷ骺臻g測量定位系統(tǒng)(workshop Measuring and Positioning System，wMPS)可以有效的滿足這些新需求，成為了近年來大尺寸測量領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)問題?，F(xiàn)有的wMPS坐標(biāo)測量方式一般是通過安裝了若干個(gè)接收器的矢量棒實(shí)現(xiàn)測頭的接觸式測量，這種接觸式測量在大型復(fù)雜現(xiàn)場環(huán)境下存在容易引

2、起柔性待測物表面形變及大尺寸測量空間內(nèi)遮擋情況等問題。因此本文提出了一種wMPS與激光測距傳感器相結(jié)合的空間坐標(biāo)非接觸式測量方法，主要研究內(nèi)容包括:
　　1.分析了wMPS工作原理并推導(dǎo)出了wMPS的數(shù)學(xué)模型，對相位式激光測距方法進(jìn)行了相應(yīng)研究，結(jié)合wMPS原理與測距原理并根據(jù)剛體姿態(tài)的描述方法給出了wMPS非接觸測量靶的測量模型。
　　2.基于wMPS的數(shù)學(xué)模型并結(jié)合測量靶自身約束關(guān)系，得到測量靶位姿解算的目標(biāo)函數(shù)，給出了

3、多站和單站情況下的初值估計(jì)方法，通過L-M方法進(jìn)行迭代求解，實(shí)現(xiàn)測量靶的位姿測量。
　　3.研究了wMPS系統(tǒng)發(fā)射站的光平面參數(shù)和全局定向參數(shù)的校準(zhǔn)方法。通過設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)控制點(diǎn)接收器和激光跟蹤儀反射球具有互換性，利用跟蹤儀對測量靶控制點(diǎn)位置參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定。通過二維PSD的光斑重心測量的高精度，研究測量靶基于單點(diǎn)約束和坐標(biāo)匹配的激光測距傳感器參數(shù)標(biāo)定方法。
　　4.通過蒙特卡洛方法對測量靶測量誤差進(jìn)行仿真驗(yàn)證，搭建了雙站wMPS系統(tǒng)