關節(jié)臂式柔性三坐標測量系統(tǒng)關鍵技術的研究.pdf

1、“光電式數(shù)字化無導軌在線三坐標測量機”是國家中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃中“計量測試儀器發(fā)展方向、重點項目建議”之一。本論文研究的關節(jié)臂式柔性三坐標測量系統(tǒng)是一種采用關節(jié)連接的手臂式三坐標測量機。此系統(tǒng)采用高精度角度傳感器測量各個關節(jié)的旋轉角度，再依據(jù)桿件長度，通過坐標變換得出測頭的中心坐標，具有結構簡單、量程大、體積小、價格低廉、安裝方便、易于操作、可在線使用、便攜等優(yōu)點，因此，具有廣泛應用前景。國內還沒有這種測量機生產，國外生產的測量機也

2、存在精度低的問題，且技術保密。 本論文研究的課題是國家自然科學基金項目，項目編號是50475116。在論文中，首先研究了關節(jié)臂式柔性三坐標測量機的系統(tǒng)構成、關節(jié)數(shù)量等問題。然后，對可能存在的影響測量結果的誤差進行了詳細的分析和合理的劃分。在此基礎上，建立了關節(jié)臂式柔性三坐標測量系統(tǒng)的理想數(shù)學模型和實用的、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果的固有的和動態(tài)的誤差因素，對提高系統(tǒng)的測量精度有重要的

3、意義。本論文還針對由于加工、裝配和操作原因產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量過程中產生的關節(jié)角運動誤差提出了檢測和補償?shù)睦碚摲椒ǎo出了包括編碼器零位誤差和臂長參數(shù)的標定方法，開發(fā)了基于帶誤差數(shù)學模型的數(shù)據(jù)處理和誤差補償軟件。在論文最后，對帶誤差數(shù)學模型進行了多組計算機仿真實驗，對各種誤差與測量誤差之間的關系進行了研究與分析，并驗證了帶誤差數(shù)學模型的正確性。 本論文所作的工作，為研制比國外測量機精度