【摘要】：近些年來,隨著制造業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)工件的輪廓進(jìn)行自動(dòng)化的柔性測(cè)量技術(shù)需求越來越大。為了更好測(cè)量、評(píng)定工件表面的形貌特點(diǎn),本文通過探究二坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的工作方式和工作原理,對(duì)可測(cè)量二維截面輪廓的設(shè)備進(jìn)行了的研究開發(fā)。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)測(cè)量?jī)x系統(tǒng)設(shè)計(jì)。首先,我們分析坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的測(cè)量原理、進(jìn)行二維測(cè)量?jī)x機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),同時(shí)開發(fā)電控系統(tǒng)、編寫了軟件程序、分析了其理論精度,完成了樣機(jī)的設(shè)計(jì)與制作。(2)曲面自適應(yīng)測(cè)量研究。通過分解復(fù)合表面,獲取被測(cè)面上測(cè)量路徑的規(guī)劃、邊界條件以及子面片間測(cè)量的次序,實(shí)現(xiàn)了測(cè)量?jī)x自動(dòng)、指導(dǎo)式測(cè)量。然后對(duì)被測(cè)實(shí)物的探測(cè)跨距進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié),并對(duì)測(cè)量誤差進(jìn)行評(píng)價(jià),使被測(cè)實(shí)物曲率的測(cè)量精度滿足閾值要求。并且優(yōu)化了實(shí)物上采樣點(diǎn)的分布隨被測(cè)件的曲率變化,減小了測(cè)量時(shí)間。除此之外,我們還結(jié)合了非均勻B樣條曲線曲率連續(xù)算法,對(duì)待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè),同時(shí)獲取探測(cè)矢量數(shù)據(jù),進(jìn)一步保障測(cè)量精度。(3)測(cè)量?jī)x精度研究。建立測(cè)量?jī)x數(shù)學(xué)模型,分析影響測(cè)量?jī)x精度的誤差源,找出提高測(cè)量精度和減小誤差的方法措施。提出測(cè)量精度提升的方法:利用二坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量?jī)x和高精度數(shù)顯千分尺的測(cè)試比較,創(chuàng)建誤差補(bǔ)償表,以此矯正測(cè)量到的信息;通過對(duì)粗大差與隨機(jī)誤差進(jìn)行軟件濾波法,本文采用卡爾曼濾波和限幅濾波相結(jié)合的方法。對(duì)測(cè)量環(huán)節(jié)中粗大誤差引發(fā)的噪聲和隨機(jī)誤差引發(fā)小振幅隨機(jī)擾動(dòng)進(jìn)行了處理。結(jié)果表明采用此方法能夠去除相應(yīng)的噪聲,使得數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。通過實(shí)驗(yàn)方法來對(duì)測(cè)量?jī)x誤差進(jìn)行評(píng)定來確定設(shè)計(jì)二坐標(biāo)測(cè)量?jī)x是否能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求。測(cè)試結(jié)果表明,通過對(duì)測(cè)量誤差的分析處理,可有效地提高系統(tǒng)的測(cè)量精度,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH721
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文測(cè)量工程的關(guān)鍵技術(shù) 獲得點(diǎn)云的方法利用測(cè)量設(shè)備，對(duì)被測(cè)面上特征點(diǎn)空間坐標(biāo)進(jìn)行采集的過程，就稱件數(shù)字化。測(cè)量點(diǎn)云精度與 CAD 模型精準(zhǔn)度、后續(xù)逆向過程質(zhì)量系。各測(cè)量方法對(duì)應(yīng)采集到的數(shù)據(jù)點(diǎn)云格式不同。結(jié)合數(shù)據(jù)點(diǎn)分布特點(diǎn)數(shù)據(jù)類別，分別是：第一，由激光掃描系統(tǒng)等隨機(jī)采集的散亂點(diǎn)云無序；第二，三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)與激光掃描機(jī)等依據(jù)掃線方向采集的掃分布為掃描線狀；第三，光柵投影測(cè)量機(jī)、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)以及激光集的網(wǎng)格點(diǎn)云，分布呈網(wǎng)格狀；第四，層切法、工業(yè) CT、核磁共取到的多邊形狀點(diǎn)云，具體點(diǎn)云分布形態(tài)見圖 1-1 所示。

完成基本設(shè)計(jì)規(guī)定的技術(shù)目標(biāo)。因此，應(yīng)量要求，且外型簡(jiǎn)潔美觀、操作簡(jiǎn)單、可靠盡可能小，且強(qiáng)度滿足要求、效率高；運(yùn)，且安裝和拆卸快捷；量需求，且測(cè)量精度盡可能精確、制造成本設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)的選擇坐標(biāo)可以通過笛卡爾坐標(biāo)系和極坐標(biāo)表示量?jī)x的機(jī)械本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案也不相同[11角坐標(biāo)系為基準(zhǔn)設(shè)計(jì)測(cè)量?jī)x時(shí)，見圖 2-1軌作為結(jié)構(gòu)本體，在導(dǎo)軌上安裝一個(gè)移動(dòng)分別在相交的導(dǎo)軌上各安裝一個(gè)位移傳感動(dòng)量并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

圖 2-2 極坐標(biāo)測(cè)量示意圖說，兩種設(shè)計(jì)方法都可以實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)截面輪廓的測(cè)徑較大的截面測(cè)量時(shí)，容易出現(xiàn)測(cè)頭被擋的盲點(diǎn)差放大成正比�；跍y(cè)量精度考慮，本文中，二爾直角坐標(biāo)系結(jié)構(gòu)。動(dòng)方式根據(jù)操作方式可分為電動(dòng)驅(qū)動(dòng)和手動(dòng)驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)因素干擾的優(yōu)勢(shì)，能夠提升測(cè)量精度和自動(dòng)化程在一定弊端，例如結(jié)構(gòu)繁雜、高成本、難操作等制造成本低、操作簡(jiǎn)單，但若使用手動(dòng)進(jìn)行測(cè)量給量，測(cè)量精度低。因此本文采用電控驅(qū)動(dòng)作為

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2786677