激光位移傳感器安裝位置標(biāo)定及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著機(jī)器人技術(shù)和離線編程技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人制孔技術(shù)在飛機(jī)制造裝配領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。提高飛機(jī)結(jié)構(gòu)件上連接孔的制孔精度和質(zhì)量對(duì)于改善飛機(jī)結(jié)構(gòu)件抗疲勞性能，提升飛機(jī)的使用壽命和安全性具有重要意義。機(jī)器人重復(fù)性好但絕對(duì)定位精度較低，因此在末端執(zhí)行器集成各類傳感器并實(shí)現(xiàn)機(jī)器人位置和姿態(tài)誤差的補(bǔ)償是提升機(jī)器人制孔精度的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。本文以機(jī)器人自動(dòng)化制孔系統(tǒng)為研究平臺(tái)，對(duì)機(jī)器人末端執(zhí)行器上安裝的激光位移傳感器的安裝位置標(biāo)定問(wèn)題進(jìn)行了深入的研究

2、。
　　第一章主要介紹了國(guó)內(nèi)外自動(dòng)化制孔技術(shù)的研究現(xiàn)狀，提出本文研究的背景和意義。同時(shí)對(duì)于自動(dòng)化制孔技術(shù)中法向修正技術(shù)的研究應(yīng)用和現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。最后給出了本文的研究?jī)?nèi)容和總體框架。
　　第二章對(duì)機(jī)器人自動(dòng)化制孔系統(tǒng)以及關(guān)鍵組成部分做了詳細(xì)的介紹，同時(shí)對(duì)刀具坐標(biāo)系標(biāo)定方法進(jìn)行了闡述說(shuō)明。首先介紹了機(jī)器人自動(dòng)化制孔系統(tǒng)的硬件組成，包括工業(yè)機(jī)器人、末端執(zhí)行器和激光跟蹤儀等，然后詳細(xì)論述了基于點(diǎn)、線、面的TCP標(biāo)定方法。
　

3、　第三章提出了一種激光位移傳感器安裝位置標(biāo)定方法。針對(duì)激光位移傳感器標(biāo)定的平面和球面模板兩種方法，進(jìn)行了理論建模和仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)，對(duì)比兩種標(biāo)定模板的標(biāo)定精度。最后以機(jī)器人制孔系統(tǒng)為平臺(tái)，對(duì)基于球面模板的傳感器標(biāo)定方法進(jìn)行了標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證仿真結(jié)論的正確性和方法的可行性。
　　第四章提出了一種位移傳感器標(biāo)定過(guò)程中標(biāo)定姿態(tài)的選擇優(yōu)化方法。首先對(duì)標(biāo)定過(guò)程中的影響因素如測(cè)量長(zhǎng)度、測(cè)量誤差、標(biāo)定參數(shù)個(gè)數(shù)等進(jìn)行了分析。然后介紹了五種標(biāo)定測(cè)量姿態(tài)的

4、評(píng)價(jià)指標(biāo)-可觀測(cè)指數(shù)OIs（observability index）。最后通過(guò)對(duì)兩千組測(cè)量姿態(tài)分別使用這五種評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行姿態(tài)的選擇優(yōu)化，得出最優(yōu)姿態(tài)和最佳評(píng)價(jià)指標(biāo)，提高了球面標(biāo)定算法的誤差抑制能力。
　　第五章介紹了機(jī)器人制孔過(guò)程中基于激光位移傳感器測(cè)量的法向測(cè)量和法向調(diào)整方法。首先介紹了法向測(cè)量方法，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)分析了測(cè)量誤差對(duì)法向測(cè)量結(jié)果的影響。最后介紹了機(jī)器人位姿變換和法向調(diào)整算法。
　　第六章對(duì)全文的研究工作進(jìn)行了總