本文關(guān)鍵詞：基于局部指數(shù)積模型的關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)建模及標(biāo)定方法研究

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【摘要】：關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)具有測(cè)量范圍大、便攜性強(qiáng)、可現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)而受到廣泛應(yīng)用。為了提高其測(cè)量精度,本文對(duì)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建立模型、誤差.分析、標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)件、標(biāo)定實(shí)驗(yàn)等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了研究。主要的研究工作如下：(1)對(duì)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的原雙支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化,設(shè)計(jì)了單支撐結(jié)構(gòu),并具有力平衡裝置,以減少測(cè)量人員在測(cè)量過(guò)程中的疲勞。針對(duì)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的新結(jié)構(gòu),采用D-H模型和局部指數(shù)積(Local POE)模型進(jìn)行建模。(2)對(duì)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的誤差源分析。具體分析了Local POE模型中的各個(gè)誤差參數(shù)對(duì)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度影響,并通過(guò)仿真分析得出了各個(gè)誤差參數(shù)對(duì)測(cè)量機(jī)測(cè)量精度影響的先后順序,對(duì)其結(jié)構(gòu)優(yōu)化、標(biāo)定和補(bǔ)償有指導(dǎo)性意義。(3)針對(duì)石英和殷鋼兩種材料均具有較低的熱膨脹系數(shù),分別提出了基于石英和殷鋼的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)件。但上述兩種標(biāo)準(zhǔn)件在使用的過(guò)程中,僅能提供一個(gè)或者兩個(gè)長(zhǎng)度基準(zhǔn)。針對(duì)上述兩種標(biāo)準(zhǔn)件存在的不足,設(shè)計(jì)了專(zhuān)門(mén)的夾具,可實(shí)現(xiàn)多位置和多姿態(tài)的測(cè)量。(4)針對(duì)常用的高斯-牛頓算法在用于標(biāo)定時(shí)會(huì)引入運(yùn)算誤差的分析,提出了粒子群算法作為關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的標(biāo)定算法,對(duì)其進(jìn)行標(biāo)定,將獲得的最優(yōu)參數(shù)代回原模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差的修正,并對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī) Local POE模型 標(biāo)準(zhǔn)件 粒子群算法 結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TH721
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-14
• 第一章 緒論14-21
• 1.1 引言14
• 1.2 正交坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的發(fā)展14-15
• 1.3 非正交坐標(biāo)測(cè)量機(jī)15-18
• 1.3.1 平行雙關(guān)節(jié)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)15-17
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的概況17-18
• 1.4 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)建模的現(xiàn)狀18-20
• 1.5 課題來(lái)源、研究目的及選題意義20-21
• 第二章 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的數(shù)學(xué)建模21-35
• 2.1 引言21
• 2.2 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)21-23
• 2.3 機(jī)器人的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)23-25
• 2.3.1 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)頭坐標(biāo)系23-24
• 2.3.2 坐標(biāo)系的矩陣轉(zhuǎn)換24-25
• 2.4 D-H模型25-28
• 2.5 Local POE模型28-33
• 2.5.1 李群與李代數(shù)28-30
• 2.5.2 基于Local POE模型對(duì)關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型30-33
• 2.6 總結(jié)33-35
• 第三章 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的參數(shù)誤差分析35-46
• 3.1 引言35
• 3.2 誤差源35-36
• 3.3 D-H模型參數(shù)誤差36-37
• 3.4 Local POE模型參數(shù)誤差37-45
• 3.4.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差對(duì)測(cè)量精度的影響39-41
• 3.4.2 桿長(zhǎng)偏差對(duì)測(cè)量精度的影響41-42
• 3.4.3 桿件扭轉(zhuǎn)角對(duì)測(cè)量精度的影響42-43
• 3.4.4 各個(gè)參數(shù)誤差在任意位置下對(duì)測(cè)量精度的影響43-45
• 3.5 總結(jié)45-46
• 第四章 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)量46-52
• 4.1 引言46
• 4.2 常用的標(biāo)準(zhǔn)量46-51
• 4.2.1 量塊47-49
• 4.2.2 石英棒標(biāo)準(zhǔn)件49-50
• 4.2.3 殷鋼尺50-51
• 4.3 總結(jié)51-52
• 第五章 實(shí)驗(yàn)及分析52-62
• 5.1 引言52
• 5.2 參數(shù)標(biāo)定方法52-54
• 5.2.1 目標(biāo)函數(shù)53
• 5.2.2 標(biāo)定算法53-54
• 5.3 實(shí)驗(yàn)54-61
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備54-55
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程55-56
• 5.3.3 驗(yàn)證56-61
• 5.4 總結(jié)61-62
• 第六章 總結(jié)與展望62-64
• 6.1 工作總結(jié)62
• 6.2 展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況67
• 1 參加的學(xué)術(shù)交流與科研項(xiàng)目67
• 2 發(fā)表的學(xué)術(shù)論文(含專(zhuān)利和軟件著作權(quán))67

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本文編號(hào)：961876