本文關(guān)鍵詞：關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)測(cè)量機(jī)標(biāo)定技術(shù)研究

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【摘要】：回轉(zhuǎn)體工件廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域,對(duì)回轉(zhuǎn)體工件進(jìn)行高精度、高效率的檢測(cè)是一項(xiàng)技術(shù)難題。傳統(tǒng)的正交三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)由于測(cè)頭空間位置不靈活,而且受測(cè)量環(huán)境的影響較大等原因,已無法滿足回轉(zhuǎn)體工件的快速現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量要求。課題設(shè)計(jì)了一種針對(duì)大型復(fù)雜回轉(zhuǎn)體測(cè)量的新型非正交系坐標(biāo)測(cè)量機(jī),即關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī),其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)頭空間位置靈活、易于現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。但是相對(duì)于傳統(tǒng)正交三坐標(biāo)測(cè)量機(jī),此類關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量精度偏低,誤差補(bǔ)償和運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定是減小關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量誤差的關(guān)鍵方法。本文主要對(duì)課題所設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)標(biāo)定展開了工作,研究了以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。首先介紹了課題所設(shè)計(jì)的關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及工作原理,然后運(yùn)用D-H建模方法建立了此測(cè)量機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型,并驗(yàn)證了模型的正確性。分析了關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角誤差、桿長(zhǎng)誤差、關(guān)節(jié)扭角誤差以及角度編碼器誤差對(duì)測(cè)量機(jī)精度的影響,給出了角度編碼器的選型精度,在運(yùn)動(dòng)學(xué)模型基礎(chǔ)上建立了測(cè)量機(jī)的誤差模型。再以一個(gè)已知高度的標(biāo)準(zhǔn)凸臺(tái)為參考基準(zhǔn),以測(cè)量計(jì)算凸臺(tái)高度與標(biāo)稱高度之差建立運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差的非線性方程組,構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)�；诹Ｗ尤核惴▽�(duì)該方程組進(jìn)行求解,計(jì)算出運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差值。最后對(duì)這一方法進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明該方法對(duì)關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量精度的提高有很大的實(shí)用性,滿足了測(cè)量機(jī)的精度要求。
【關(guān)鍵詞】：關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī) 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型 誤差分析 參數(shù)標(biāo)定
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH721
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題背景、目的及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 回轉(zhuǎn)體工件測(cè)量的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.3 關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)建模與仿真的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.4 關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定方法的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容16-18
• 第二章 關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)學(xué)建模18-32
• 2.1 被測(cè)對(duì)象結(jié)構(gòu)特點(diǎn)18
• 2.2 關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)結(jié)構(gòu)組成及工作原理18-21
• 2.3 坐標(biāo)系變換數(shù)學(xué)基礎(chǔ)21-25
• 2.3.1 平移坐標(biāo)變換21-22
• 2.3.2 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換22-23
• 2.3.3 平移旋轉(zhuǎn)變換23
• 2.3.4 齊次坐標(biāo)變換23-25
• 2.4 關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)建模25-27
• 2.5 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型仿真驗(yàn)證27-31
• 2.5.1 基于D-H模型的坐標(biāo)值計(jì)算27-29
• 2.5.2 AutoCAD數(shù)值顯示驗(yàn)證29-31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 第三章 關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)誤差建模與分析32-42
• 3.1 誤差來源32-33
• 3.2 誤差分析33-40
• 3.2.1 角度編碼器的選型分析33-34
• 3.2.2 桿長(zhǎng)誤差分析34-36
• 3.2.3 關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角零位誤差分析36-38
• 3.2.4 關(guān)節(jié)扭角誤差分析38-40
• 3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)誤差模型40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第四章 關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)參數(shù)標(biāo)定方法42-59
• 4.1 關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)標(biāo)定方法42-49
• 4.2 粒子群算法49-51
• 4.3 基于粒子群算法的標(biāo)定計(jì)算51-54
• 4.4 關(guān)節(jié)臂式回轉(zhuǎn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)精度驗(yàn)證54-58
• 4.5 本章小結(jié)58-59
• 第五章 總結(jié)與展望59-61
• 5.1 全文總結(jié)59-60
• 5.2 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及研究成果65-66
• 致謝66-67

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