發(fā)布時(shí)間：2021-09-18 14:58

　　隨著工業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域快速發(fā)展,各種設(shè)備的研制和生產(chǎn)更加迫切需要先進(jìn)的檢測技術(shù)。在檢測技術(shù)研究領(lǐng)域中,三維位置檢測技術(shù)具有重要地位,其以機(jī)械結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),集諸多技術(shù)為一體,通過檢測設(shè)備獲取被測對象三維位置坐標(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多種測量功能。本文以此為背景,研制一種新型的三維位置檢測裝置,并以本實(shí)驗(yàn)室的微創(chuàng)腹腔手術(shù)串聯(lián)機(jī)器人為測量對象,實(shí)現(xiàn)對其末端位置測量,在此基礎(chǔ)上,對機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型參數(shù)標(biāo)定和運(yùn)動(dòng)特性測量進(jìn)行研究。為同時(shí)滿足高精度、低成本的測量要求,提出以拉線傳感器為基礎(chǔ)的三維位置檢測裝置總體設(shè)計(jì)方案,通過考慮盡可能減弱復(fù)雜機(jī)構(gòu)加工、裝配誤差影響,設(shè)計(jì)以過線座構(gòu)件和回零構(gòu)件為主體的簡化裝置機(jī)構(gòu);使用空間解析幾何法和海倫定理法建立兩種位置坐標(biāo)計(jì)算數(shù)學(xué)模型,并確定模型非線性方程組求解方法,進(jìn)而分析檢測裝置測量空間;完成裝置元器件選型,并搭建裝置硬件平臺(tái),在此基礎(chǔ)上,使用LabVIEW軟件編寫裝置設(shè)有的多種測量功能程序,并為用戶提供良好的人機(jī)交互界面。以檢測裝置測量實(shí)時(shí)性為出發(fā)點(diǎn),優(yōu)選出裝置位置坐標(biāo)計(jì)算數(shù)學(xué)模型;通過實(shí)驗(yàn)對檢測裝置進(jìn)行誤差分析,并對其本體機(jī)構(gòu)和精度測試方法進(jìn)行改進(jìn),提升裝置測量精度... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

機(jī)器人測量和性能分析系統(tǒng)（CompuGauge）

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文2量距離，精度很高可達(dá)到±25μm[4]。正由于其可以準(zhǔn)確地測量位置坐標(biāo)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人，航空航天，數(shù)控加工，汽車等多個(gè)領(lǐng)域，但其售價(jià)也十分昂貴，通常在百萬人民幣左右[5-6]。圖1.1激光跟蹤儀（Leica-AT40x）圖1.2手持測量機(jī)T-Probe激光跟蹤儀比較適用于大范圍或表面直接的三維位置坐標(biāo)測量，而不適用測量內(nèi)部隱蔽部位，為此Leica公司推出與激光跟蹤儀組合使用的手持測量機(jī)T-Probe，如圖1.2所示，在其測頭反射鏡上固定位置裝有多個(gè)紅外發(fā)光二極管，由此反映出反射鏡相對于激光跟蹤儀的位姿參數(shù)，進(jìn)而確定出測量探頭坐標(biāo)，探頭與被測點(diǎn)相接觸便實(shí)現(xiàn)測量功能[4]。T-Probe在航空、水利領(lǐng)域應(yīng)用較多，但由于是屬于間接測量，其精度有所下降，在17m量程下精度為60μm[7-8]。Dynalog公司推出機(jī)器人測量和性能分析系統(tǒng)（RobotPerformanceAnalysisSystem，簡稱CompuGauge），如圖1.3所示。測量設(shè)備本體由兩根相同的測試橫梁Beam1、Beam2以及一個(gè)3D測試適配器組成，同時(shí)在PC端配套有CompuGauge測量軟件[9-10]，可實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人末端位姿準(zhǔn)確度和位姿重復(fù)性測試，測量精度可達(dá)到為0.02mm。圖1.3機(jī)器人測量和性能分析系統(tǒng)（CompuGauge）

手持測量機(jī) T-Probe

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]非線性最小二乘的不適定性及算法研究[D]. 唐利民.中南大學(xué) 2011

碩士論文
[1]面向標(biāo)定的工業(yè)機(jī)器人建模及參數(shù)辨識(shí)方法研究[D]. 張虎.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
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本文編號：3400344