五連桿機(jī)構(gòu)測量儀及其標(biāo)定方法研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、五連桿機(jī)構(gòu)測量儀是用于測量平面曲線的并聯(lián)機(jī)構(gòu),輕巧靈活,重復(fù)精度高,但參數(shù)標(biāo)定困難是亟需解決的問題。本文針對五連桿機(jī)構(gòu)測量儀,在誤差分析與標(biāo)定方面進(jìn)行了如下研究。
  首先,分析了五連桿機(jī)構(gòu)測量儀的機(jī)械結(jié)構(gòu),針對半徑較小的地鐵車輪,重新設(shè)計了測量儀。給出了測量儀的正逆解模型,并對測量儀的測量域進(jìn)行優(yōu)化仿真。
  其次,分析儀器的誤差源,用Matlab對誤差進(jìn)行仿真,結(jié)果表明,桿長誤差和編碼器位置誤差引起的測量誤差為10-3m

2、m數(shù)量級,量化誤差和編碼器(3600線)零點位置誤差引起的測量誤差在±0.03mm以內(nèi),同時量化誤差存在整體趨勢,可通過補(bǔ)償半個脈沖來消除。采用閉環(huán)矢量鏈法推導(dǎo)出參數(shù)誤差與末端坐標(biāo)誤差之間的傳遞函數(shù),建立了測量儀的誤差模型,并根據(jù)誤差模型計算出末端位置關(guān)于各個參數(shù)誤差的靈敏度系數(shù)。結(jié)果表明,編碼器零點位置誤差的靈敏度系數(shù)最高。
  然后,本文分析了測量輪半徑補(bǔ)償過程的原理以及傳統(tǒng)半徑補(bǔ)償方法中的二點法。針對偏移和量化JM3樣板標(biāo)準(zhǔn)

3、曲線后得到的輪心坐標(biāo),采用Fourier級數(shù)擬合輪心坐標(biāo)的方法對其進(jìn)行半徑補(bǔ)償,補(bǔ)償結(jié)果與二點法相比有明顯改善,用擬合曲線導(dǎo)數(shù)補(bǔ)償后的誤差在±3×10-4mm以內(nèi)。
  最后,以建立的誤差模型為基礎(chǔ),設(shè)定了四組標(biāo)定仿真試驗,每組試驗分別以水平直線和豎直線為標(biāo)定路徑,建立標(biāo)定模型,得出標(biāo)定結(jié)果并計算標(biāo)定后的測量誤差。此四組試驗分別為:1)考慮參數(shù)誤差,不考慮量化誤差;2)考慮參數(shù)誤差和量化誤差;3)只考慮編碼器零點位置誤差與量化誤差

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