關(guān)節(jié)臂式坐標測量機標定技術(shù)的研究.pdf

1、關(guān)節(jié)臂式坐標測量機是一種新型的非正交系坐標測量機，它仿照人體關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，將多個桿件和一個測頭通過旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)串聯(lián)連接，以角度測量基準取代長度測量基準，從而具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、量程大、便于現(xiàn)場使用等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。但是目前國內(nèi)自主研發(fā)的同類產(chǎn)品還很少，無法與國外生產(chǎn)廠家形成競爭，為了加快關(guān)節(jié)臂式坐標測量機的發(fā)展，本文針對該系統(tǒng)的核心技術(shù)--標定技術(shù)進行了深入的研究。 本論文研究的課題來源于天津大學與生產(chǎn)廠家簽定的“關(guān)節(jié)臂三坐

2、標測量機的研制與開發(fā)”項目，論文的主要工作包括以下幾個方面： 建立了五軸三臂式關(guān)節(jié)臂坐標測量系統(tǒng)的理想數(shù)學模型，對可能存在的影響測量結(jié)果的誤差進行了詳細的分析和合理的分類，建立了實用的、便于誤差補償?shù)膸д`差數(shù)學模型，此帶誤差數(shù)學模型充分考慮了各種影響測量結(jié)果的誤差因素。 在分析國內(nèi)外關(guān)節(jié)臂式坐標測量機的相關(guān)標定技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一整套標定關(guān)節(jié)臂式坐標測量機的參數(shù)的新方法。該標定方法使得各參數(shù)的標定誤差盡量減小，整個測量

3、過程中都使用相對測量，提高了標定的精度。 設計了適用于上述標定方法的關(guān)節(jié)臂坐標測量機標定裝置，該裝置采用夾具式結(jié)構(gòu)，而非測量機式，使用方便快速，造價低。整個標定裝置的設計保證了標定的高精度且滿足多種任務要求。 設計了基于單片機和LabVIEW的標定裝置測量控制系統(tǒng)，系統(tǒng)采用上位機+下位機結(jié)構(gòu)。直流電機由下位機電路板提供控制信號，單片機完成標定裝置的控制并將數(shù)據(jù)上傳到PC機；上位機程序由虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW完成，