關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、“光電式數(shù)字化無導(dǎo)軌在線三坐標(biāo)測量機”是國家中長期科學(xué)技術(shù)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(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測量系統(tǒng)是一種采用關(guān)節(jié)連接的手臂式三坐標(biāo)測量機。此系統(tǒng)采用高精度角度傳感器測量各個關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，再依據(jù)桿件長度，通過坐標(biāo)變換得出測頭的中心坐標(biāo)，具有結(jié)構(gòu)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(yīng)用前景。國內(nèi)還沒有這種測量機生產(chǎn)，國外生產(chǎn)的測量機也

2、存在精度低的問題，且技術(shù)保密。 本論文研究的課題是國家自然科學(xué)基金項目，項目編號是50475116。在論文中，首先研究了關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測量機的系統(tǒng)構(gòu)成、關(guān)節(jié)數(shù)量等問題。然后，對可能存在的影響測量結(jié)果的誤差進行了詳細(xì)的分析和合理的劃分。在此基礎(chǔ)上，建立了關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測量系統(tǒng)的理想數(shù)學(xué)模型和實用的、便于誤差補償?shù)膸д`差數(shù)學(xué)模型，此帶誤差數(shù)學(xué)模型充分考慮了各種影響測量結(jié)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(chǎn)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(chǎn)生的關(guān)節(jié)角運動誤差提出了檢測和補償?shù)睦碚摲椒?，給出了包括編碼器零位誤差和臂長參數(shù)的標(biāo)定方法，開發(fā)了基于帶誤差數(shù)學(xué)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(xué)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(guān)系進行了研究與分析，并驗證了帶誤差數(shù)學(xué)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