wMPS掃描光面質(zhì)量分析及模型優(yōu)化.pdf

1、飛機(jī)、輪船等大型裝備制造業(yè)的發(fā)展對于大尺寸測量領(lǐng)域測量系統(tǒng)的效率、精度、測量范圍等方面都提出了較高的要求。wMPS(workspace Measuring and Positioning System)空間測量定位系統(tǒng)是一種新型的大尺寸激光測量方法,它有效地解決了以上幾方面問題,是近年來大尺寸測量領(lǐng)域的重要發(fā)展方向和研究熱點。wMPS系統(tǒng)利用掃描光面來實現(xiàn)空間角度交匯測量,掃描光面的質(zhì)量直接影響系統(tǒng)測量精度。工程應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),由于各方面因

2、素的影響,掃描光面在直線度、穩(wěn)定性等方面未能達(dá)到系統(tǒng)要求,制約了系統(tǒng)精度的進(jìn)一步提高。分析掃描光面對于系統(tǒng)測量精度的影響,討論掃描光面質(zhì)量的影響因素并進(jìn)一步提出這一問題的解決方法,是wMPS系統(tǒng)現(xiàn)階段所面臨的的問題之一。本文對掃描光面質(zhì)量及模型優(yōu)化問題進(jìn)行了研究,主要研究內(nèi)容包括:
　　1.分析了wMPS系統(tǒng)的坐標(biāo)解算模型及內(nèi)參標(biāo)定方法。在此基礎(chǔ)上,給出了系統(tǒng)坐標(biāo)解算的誤差模型,并討論了掃描光面的真實情況與抽象模型間的差異,從掃描

3、光面的幾何參數(shù)和強度參數(shù)兩方面分析了其對于測量精度的影響。
　　2.分析了系統(tǒng)中所使用的一字線激光器的組成結(jié)構(gòu),對于激光光束的漂移以及制造過程中的加工誤差和裝配誤差進(jìn)行了討論,探討了其中可能會對掃描光面的幾何形狀造成影響的因素。通過光條采集實驗,研究了光條中心線的真實情況。
　　3.分析各類曲面的特點及系統(tǒng)的需求,提出利用二次曲面方程代替平面方程對掃描光面進(jìn)行標(biāo)定。采用二次曲面模型對掃描光面上的離散點坐標(biāo)進(jìn)行線性最小二乘擬合