本文關(guān)鍵詞：關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)和測(cè)量誤差研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是一種新型非笛卡爾坐標(biāo)測(cè)量機(jī),可以廣泛用于反求工程、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量等領(lǐng)域。相對(duì)于傳統(tǒng)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī),它具有重量輕,體積小,便于攜帶和測(cè)量靈活性好等優(yōu)點(diǎn)。但是另一方面由于桿長(zhǎng)對(duì)角度誤差的放大作用和各個(gè)關(guān)節(jié)臂的位置誤差的疊加作用,使得關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量精度相對(duì)傳統(tǒng)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)較低。所以提高儀器測(cè)量精度,是關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題。本文圍繞提高儀器測(cè)量精度這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究。 在儀器的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取了以下辦法減小測(cè)量誤差:采用碳石墨纖維作為制造測(cè)量機(jī)桿件的材料,以降低溫度變換對(duì)測(cè)量精度的影響; 在各個(gè)關(guān)節(jié)處成對(duì)使用角接觸軸承,并施加一定的預(yù)緊力,以增加關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸線的剛性,盡量減小因關(guān)節(jié)晃動(dòng)引起的測(cè)量誤差。 在確定儀器各關(guān)節(jié)的坐標(biāo)系統(tǒng)后,利用空間齊次變換的原理,建立了不考慮關(guān)節(jié)晃動(dòng)情況下的測(cè)量運(yùn)動(dòng)方程,并導(dǎo)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差方程。在測(cè)量誤差方程的基礎(chǔ)上,給出了三種對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定的方法,在比較了三種方法的優(yōu)缺點(diǎn)后,提出了將它們結(jié)合起來(lái)使用,以便實(shí)現(xiàn)三種方法的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的思想。 為了使儀器達(dá)到更高的測(cè)量精度,本文提出了應(yīng)對(duì)關(guān)節(jié)軸晃動(dòng)所致測(cè)量誤差進(jìn)行定量分析和研究的新思想。在上面測(cè)量運(yùn)動(dòng)方程的基礎(chǔ)上,通過(guò)加入能描述關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)軸線的偏轉(zhuǎn)晃動(dòng)的空間齊次變換矩陣,建立了關(guān)節(jié)晃動(dòng)所致測(cè)量誤差的數(shù)學(xué)方程,之后提出了一種“化整為零”的思路用以求解最大關(guān)節(jié)晃動(dòng)誤差,并針對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)的儀器求出了最大測(cè)量誤差的計(jì)算結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 測(cè)量誤差 結(jié)構(gòu)參數(shù) 標(biāo)定 關(guān)節(jié)晃動(dòng)
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH721
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-15
• 1．1 三維測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀8-12
• 1．1．1 非接觸式三維測(cè)量技術(shù)8-10
• 1．1．2 接觸式三維測(cè)量技術(shù)10-11
• 1．1．3 三維測(cè)量技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1．1．4 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)12
• 1．2 本課題的目的和研究意義12-13
• 1．3 本課題的主要任務(wù)13
• 1．4 文章內(nèi)容安排13-14
• 1．5 本章總結(jié)14-15
• 2 系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)15-24
• 2．1 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)總體設(shè)計(jì)15-18
• 2．1．1 總體設(shè)計(jì)思路15-17
• 2．1．2 測(cè)量機(jī)自由度的選擇17-18
• 2．2 測(cè)量桿件設(shè)計(jì)方案18-19
• 2．3 關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)部件設(shè)計(jì)19-21
• 2．4 光電編碼器的選取21-22
• 2．5 測(cè)量頭的選用22-23
• 2．6 本章小結(jié)23-24
• 3 測(cè)量運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)建模及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)誤差模型24-37
• 3．1 測(cè)量運(yùn)動(dòng)方程24-29
• 3．1．1 測(cè)頭位姿的描述24
• 3．1．2 齊次變換矩陣24-26
• 3．1．3 測(cè)量運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型26-29
• 3．2 數(shù)學(xué)模型圖解仿真實(shí)驗(yàn)29-32
• 3．3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差所致測(cè)頭位置誤差數(shù)學(xué)模型32-36
• 3．3．1 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的測(cè)量誤差影響因素分析及應(yīng)對(duì)措施32-33
• 3．3．2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差導(dǎo)致的測(cè)頭位置誤差模型33-34
• 3．3．3 誤差模型的仿真驗(yàn)證34-36
• 3．4 本章小結(jié)36-37
• 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定算法研究37-45
• 4．1 系統(tǒng)誤差標(biāo)定37
• 4．2 國(guó)內(nèi)外各種關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù)標(biāo)定方法綜述37-38
• 4．3 不需額外坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備的標(biāo)定方法研究38-41
• 4．3．1 單點(diǎn)標(biāo)定38-39
• 4．3．2 多點(diǎn)標(biāo)定39-41
• 4．4 需輔助坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備的標(biāo)定方法41-43
• 4．4．1 從標(biāo)定塊坐標(biāo)系到基座坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換矩陣的求取41-43
• 4．4．2 由已知各標(biāo)定孔坐標(biāo)求解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)誤差43
• 4．5 三種標(biāo)定方法的比較和綜合應(yīng)用43-44
• 4．6 本章小結(jié)44-45
• 5 關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)隨機(jī)測(cè)量誤差分析和建模45-53
• 5．1 關(guān)節(jié)晃動(dòng)導(dǎo)致的測(cè)頭中心位置的誤差分析及建模45-48
• 5．1．1 關(guān)節(jié)軸微小平移和偏轉(zhuǎn)所致桿件末端位置偏差比較45-46
• 5．1．2 關(guān)節(jié)晃動(dòng)所致測(cè)量誤差的數(shù)學(xué)模型46-48
• 5．2 數(shù)學(xué)模型的仿真驗(yàn)證48-50
• 5．3 關(guān)節(jié)晃動(dòng)所致測(cè)量誤差最大值的求解50-52
• 5．4 本章小結(jié)52-53
• 6 總結(jié)和展望53-55
• 6．1 全文總結(jié)53
• 6．2 展望及建議53-55
• 致謝55-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄59

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 高貫斌;關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)自標(biāo)定方法與誤差補(bǔ)償研究[D];浙江大學(xué);2010年

2 黃奎;多關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳雪勇;多關(guān)節(jié)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

2 周麗華;大型運(yùn)載火箭自動(dòng)對(duì)接技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

3 張選高;可重構(gòu)的關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)研究[D];浙江大學(xué);2012年

4 王寶超;便攜式關(guān)節(jié)型三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的研制[D];機(jī)械科學(xué)研究總院;2007年

5 魏霖;關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)標(biāo)定的研究[D];華中科技大學(xué);2006年

6 余志華;虛擬柔性臂測(cè)量機(jī)研究[D];浙江大學(xué);2007年

7 裴延軍;非正交系在線坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)的研究[D];汕頭大學(xué);2008年

8 周雄輝;柔性坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與精度研究[D];浙江大學(xué);2008年

9 許克鳳;柔性測(cè)量臂測(cè)頭半徑補(bǔ)償算法及平衡機(jī)構(gòu)研究[D];華中科技大學(xué);2007年

10 劉一宇;光筆雙目視覺(jué)測(cè)量系統(tǒng)的研究[D];中南大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：關(guān)節(jié)式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)和測(cè)量誤差研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：300258