本文關鍵詞：關節(jié)臂式坐標測量機標定技術的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《天津大學》 2008年

關節(jié)臂式坐標測量機標定技術的研究

孫增玉  

【摘要】： 關節(jié)臂式坐標測量機是一種新型的非正交系坐標測量機,它仿照人體關節(jié)結構,將多個桿件和一個測頭通過旋轉關節(jié)串聯連接,以角度測量基準取代長度測量基準,從而具有結構簡單、體積小、量程大、便于現場使用等優(yōu)點,具有廣泛的應用前景。但是目前國內自主研發(fā)的同類產品還很少,無法與國外生產廠家形成競爭,為了加快關節(jié)臂式坐標測量機的發(fā)展,本文針對該系統(tǒng)的核心技術——標定技術進行了深入的研究。 本論文研究的課題來源于天津大學與生產廠家簽定的“關節(jié)臂三坐標測量機的研制與開發(fā)”項目,論文的主要工作包括以下幾個方面: 建立了五軸三臂式關節(jié)臂坐標測量系統(tǒng)的理想數學模型,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分類,建立了實用的、便于誤差補償的帶誤差數學模型,此帶誤差數學模型充分考慮了各種影響測量結果的誤差因素。 在分析國內外關節(jié)臂式坐標測量機的相關標定技術的基礎上,提出了一整套標定關節(jié)臂式坐標測量機的參數的新方法。該標定方法使得各參數的標定誤差盡量減小,整個測量過程中都使用相對測量,提高了標定的精度。 設計了適用于上述標定方法的關節(jié)臂坐標測量機標定裝置,該裝置采用夾具式結構,而非測量機式,使用方便快速,造價低。整個標定裝置的設計保證了標定的高精度且滿足多種任務要求。 設計了基于單片機和LabVIEW的標定裝置測量控制系統(tǒng),系統(tǒng)采用上位機+下位機結構。直流電機由下位機電路板提供控制信號,單片機完成標定裝置的控制并將數據上傳到PC機;上位機程序由虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW完成,實現與單片機間的通信和指令處理,界面友好,易于操作。 最后完成了與標定裝置測量架運動精度有關的實驗,證明了該裝置的設計可以滿足標定的需要。使用該標定裝置完成了對標準球頭棒的標定實驗,驗證了部分標定方案的正確性和可行性,并對整體標定方法進行了精度分析。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2008
【分類號】：TH721
【目錄】：

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