關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)最佳測(cè)量區(qū)實(shí)用化研究.pdf

1、關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相對(duì)于正交坐標(biāo)測(cè)量機(jī)具有測(cè)量范圍大、方便攜帶、測(cè)量效率高等優(yōu)點(diǎn)，然而由于其串聯(lián)式的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使得誤差逐級(jí)傳遞并且累積放大，導(dǎo)致測(cè)量精度不高，無(wú)法滿足一些實(shí)際工程的需求，限制了其在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用。因此，提高測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度是急需解決的問(wèn)題之一。
　　研究發(fā)現(xiàn)在關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量空間中存在誤差較小的最佳測(cè)量區(qū)，對(duì)小的實(shí)測(cè)對(duì)象在此區(qū)域內(nèi)測(cè)量可以使得測(cè)量精度得到一定的提高，本文圍繞圓編碼器誤差，提出了求解最佳測(cè)量區(qū)及使最佳

2、測(cè)量區(qū)位于易于操作的區(qū)域的方法。
　　根據(jù)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量模型，建立了關(guān)于圓編碼器誤差的測(cè)量機(jī)誤差模型。利用光電自準(zhǔn)直儀與金屬多面棱體組合的方法，對(duì)圓編碼器誤差進(jìn)行標(biāo)定。建立圓編碼器偏心誤差模型，并用以修正標(biāo)定數(shù)據(jù)中由于安裝偏心引起的誤差成分。采用三階傅里葉級(jí)數(shù)對(duì)誤差曲線進(jìn)行擬合，得到6個(gè)圓編碼器的誤差特性曲線。
　　采用蒙特卡洛法確定測(cè)量機(jī)的測(cè)量空間。利用牛頓迭代法對(duì)測(cè)量機(jī)測(cè)量方程進(jìn)行逆解，得到單點(diǎn)多姿態(tài)下的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角

3、組合，帶入測(cè)量機(jī)誤差模型中得出單點(diǎn)誤差分布。通過(guò)設(shè)計(jì)合理的布點(diǎn)與推廣方法得到測(cè)量空間中均勻分布的大量采樣點(diǎn)的數(shù)千種關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角組合，分析得出測(cè)量空間內(nèi)大量采樣點(diǎn)的最大誤差分布情況。
　　為了得到最佳測(cè)量區(qū)具體位置，將測(cè)量空間等間隔切割成一系列小的立方體區(qū)域，對(duì)每個(gè)小的區(qū)域建立求取區(qū)域內(nèi)最大測(cè)量誤差的數(shù)學(xué)模型，改進(jìn)蟻群算法并用于求解該模型，確定了各小立方體區(qū)域的最大測(cè)量誤差，通過(guò)比較找到其中最大測(cè)量誤差為最小的區(qū)域即為最佳測(cè)量區(qū)。