四路激光跟踪柔性坐标测量系统的跟踪器设计

激光跟踪器是激光跟踪坐标测量系统的关键部件。采用双电机驱动的单转镜结构,模拟式的P ID与单片机的数字式P ID相结合的闭环控制方案,设计了一种新型的激光跟踪器。该跟踪器具有跟踪快速、平稳,反射基点在跟踪过程中保持不动,跟踪精度高等优点,并成功的应用于四路激光跟踪柔性坐标测量系统。实验表明,激光跟踪测量系统的有效跟踪速度优于0.4m/s,综合测量精度1.2μm。     

三坐标测量机动态误差的建模方法

为了提高三坐标测量机的测量速度,缩短测量周期,分析了影响给定的三坐标测量机动态误差的因素。对三坐标测量机的具体和了分析,用电感测微仪进行了动态偏转角的测量,并推导出由动态偏转误差得到测头处的动态位移误差的方法。同时,对由导轨的直线度造成的误差进行了讨论。指出动态误差主要是由各构件绕气浮导轨连接处的偏转和各运动构件本身的弯曲变形造成挫理论上可以证明,在气浮导轨力矩刚度和横梁弯曲刚度已知的情况下,只要     

评定三坐标测量机的动态误差

对三坐标测量机的动态误差作出整体分析。分析影响坐标测量机动态误差的主要因素。指出由于附加惯性力的影响产生的各部件绕气浮导轨联结处的偏转和各运动部件本身的弯曲变形是造成动态误差的主要原因。提出由动态偏转角误差推导测头动态位移误差的方法。用激光干涉仪和电感测微仪对三坐标测量机的动态偏转角误差进行了测量。理论和实验结果证明,在高速测量过程中,由于附加惯性力的影响,除了各部件绕气浮导轨联结处产生较大偏转外     

三坐标测量机动态误差与测球半径补偿误差的研究

分析了影响给定的三坐标测量机动态误差的因素,对动态偏转角误差进行了测量,并推导出由动态偏转误差得到测头处的动态位移误差的方法,同时分析了测球半径补偿误差的成因及解决措施。     

快速探测的坐标测量机动态误差计算分析

快速探测是提高坐标测量机工作效率的有效手段，同时还必须要保证原有的测量精度。采用有限元分析方法（FEM）对快速探测过程中由惯性力和驱动力产生的动态误差进行了预测，分析结果是合理的，为后继的动态误差补偿工作打下了良好的基础。     

新型虚拟轴三维坐标测量机构及其运动控制

针对我校自主开发的新型虚拟轴三维坐标测量机构，进行了位置分析。在此基础上，设计并建立了以DSP为核心的虚拟轴互维坐标测量机构的步进电动机微机闭环控制系统，利用VC＋＋6．0语言设计了系统的计算机控制软件。实验结果表明：由于系统采用的步进电动机体积小，转矩大，转速范围宽，因而简化了机械设计，减小了测量机构控制系统的体积，提高了系统的整体性能。其步进电动机闭环控制方案实现了虚拟轴三维坐标测量机构的高精度运动控制，为其实现高精度测量奠定了基础。     

三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差研究

本文研究了三坐标测量机在高速测量过程中的动态误差。以一台移动桥式三坐标测量机为例,分析了其动态误差的产生原因,建立了其动态误差的数学模型,并对动态误差进行了全面的测量和补偿。实验证明,三坐标测量机的动态误差具有一定的重复性,可用软件补偿,从而提高三坐标测量机快速测量的精度。     

工业坐标测量机器人定位误差补偿技术

由通用工业机器人和视觉传感器组成的柔性坐标测量系统是视觉检测技术在工业在线测量领域的重要应用。工业机器人的机械结构和控制过程复杂,因此其定位误差成为影响系统测量精度的最主要因素,但可以通过修正连杆参数的方式加以补偿。以MD-H运动学模型为基础,建立机器人工具中心点(Tool center point,TCP)的基于相对定位精度的定位误差补偿模型,避免坐标在不同坐标系转换过程中产生精度损失。对与机器人测量姿态有关的柔度误差进行针对性补偿,通过建立柔性关节的弹性扭簧模型,将柔度误差分解为外加负载柔度误差和机械臂自重柔度误差分别进行补偿。标定过程中使用激光跟踪仪作为外部高精度测量设备,只需在单点测量模式下就能实现对TCP的三维坐标采集,大大简化数据采集过程。经过补偿后,标定点处的方均根误差由之前的1.230 2 mm降至0.428 8 mm,验证点处的则由0.723 6 mm降至0.505 4 mm。     

三关节坐标测量机测量空间分析和随机误差分布的计算方法

基于三关节坐标测量机样机模型分析了测量机空间测量范围,对于形成空腔的原因进行讨论,并通过分析计算得出理想的测量机构参数关系.在目前可测空间中,由于模型参数随机波动造成测头位置误差会随着位姿不同而变化,本文设计了求取随机误差随位姿变化分布的算法,并且根据实验情况设定参数波动值讨论实际误差分布状况,其中参数波动又分为单参数...     

Combination of a Vision System and a Coordinate Measuring Machine for the Reverse Engineering of Freeform Surfaces

This paper describes a novel methodology for the reverse engineering of complex, free form surfaces, based on the integration of the measurement information from a 3D vision sensor and a coordinate measuring machine (CMM). The aim is to reconstruct the CAD model of objects of complex geometry with high accuracy and at the same time, rapidly exploiting the advantages deriving from the use of both the optical and the mechanical sensors, with a minimum of human intervention. The combination is performed at the level of measurement information, within a module for the intelligent aggregation of the information from optical and mechanical sensors. Tools are developed for digitising, filtering, grouping and surface-fitting the 3D images of the vision sensor and the point clouds from digitisation of the CMM. In the paper, the combined system is described, and two industrial applications are presented.