集成式6自由度微动并联机器人系统

基于机构、驱动、检测一体化的思想,研制出了压电陶瓷驱动的6自由度集成式并联微动机器人,对该机器人的机构、驱动、检测、控制及误差补偿方法进行了研究.采用6自由度(6-SPS)并联结构设计了微动并联机器人的构型,对结构参数进行了优化,并进行了运动空间分析和刚度分析.基于模块化设计思想将压电陶瓷驱动电源、微位移传感器检测电路、中央控制器组合在一起,通过自定义的内部总线相连构成了并联机器人的驱动和控制系统.最后,给出了该机器人位姿测量方法,并分别在压电陶瓷的开环与闭环控制状态下进行位姿测量,进而实现误差补偿.实验结果表明:该并联微动机器人可实现10 nm平动重复定位精度;0.0001°转动重复定位精度;具有定位精度和可靠性高,使用灵活方便的特点,满足多自由度精密定位的要求.  

高精度角位置测量系统误差补偿参数调试方法

详细讨论了基于感应同步器的角位置测量系统的短周期误差补偿原理及方法，为误差补偿的参数调整提供了理论依据。采用文中提出的方法，可以大大缩短测角系统的精度调试周期，并且能够获得近似完全的补偿效果。  

并联六自由度平台机构机械误差分析与检测

分析了影响并联六自由度平台机构姿态控制误差的因素，认为在位置精度要求较高的场合，处因机械加工、安装地平台姿态控制精度的影响是关键之一。由此引入了通过测量平台的系列变化姿态间测量计算平台实际结构参数，并在控制软件中进行补偿以减小误差提高姿态精度的方法。针地测量随机误差对测量计算结果的影响，提出了改进措施。  

数控机床空间位置误差的检测及神经网络误差补偿技术

利用平面正交光栅检测三轴加工中心的空间位置误差,建立了机床空间位置误差的数学模型;提出了基于人工神经网络技术的机床空间位置误差补偿方法,并建立了神经网络误差补偿模型。通过误差测量与补偿试验,验证了该方法应用于数控机床误差补偿的可行性。  

Self-calibration and compensation of setting errors for surface profile measurement of a microstructured roll workpiece

Microstructured roll workpieces have been widely used as functional components in the precision industries. Current researches on quality control have focused on surface profile measurement of microstructured roll workpieces, and types of measurement systems and measurement methods have been developed. However, low measurement efficiency and low measurement accuracy caused by setting errors are the common disadvantages for surface profile measurement of microstructured roll workpieces. In order to shorten the measurement time and enhance the measurement accuracy, a method for self-calibration and compensation of setting errors is proposed for surface profile measurement of microstructured roll workpieces. A measurement system is constructed for the measurement, in which a precision spindle is employed to rotate the roll workpiece and an air-bearing displacement sensor with a micro-stylus probe is employed to scan the microstructured surface of the roll workpiece. The resolution of the displacement sensor is 0.14 nm and that of the rotary encoder of the spindle was 0.15r~. Geometrical and mathematical models are established for analyzing the influences of the setting errors of the roll workpiece and the displacement sensor with respect to the axis of the spindle, including the eccentric error of the roll workpiece, the offset error of the sensor axis and the zero point error of the sensor output. Measurement experiments are carded out on a roll workpiece on which periodic microstructures are a period of 133 i~m along the circumferential direction. Experimental results demonstrate the feasibility of the self-compensation method. The proposed method can be used to detect and compensate the setting errors without using any additional accurate artifact.  

基于RBF神经网络的关节转角误差补偿

关节转角误差对关节臂式坐标测量机的精度有非常重要的影响,影响关节转角误差的因素众多,难以用准确的数学模型来描述,为此提出一种采用三坐标测量机标定关节转角误差、基于径向基函数(Radial basis function,RBF)神经网络进行关节转角误差补偿的方法.应用该方法对关节臂式坐标测量机6个关节的转角误差进行离散标定,标定数据训练各关节的RBF神经网络,使用经过训练的RBF神经网络分别对6个关节进行转角误差补偿.试验结果表明经过补偿后关节转角精度提高了约两个数量级,基于RBF神经网络的补偿效果优于正弦函数补偿模型,且其适用范围更广,具有很强的工程应用价值.  

激光跟踪仪测角误差补偿

由于激光跟踪仪的角度测量精度直接影响仪器的测量精度，本文提出了用自准直仪结合多面棱体对跟踪仪金属圆光栅测角误差进行离散标定的方法。研究了基于谐波分析的误差补偿方法，取金属柱面圆光栅测角误差中幅值较大且相位基本不变的谐波分量建立了补偿模型，避免了最小二乘法不收敛的问题。分析了标定测角误差的不确定度，结果显示：水平测角精度补偿前后分别为1.60"和0.90"，俯仰测角精度补偿前后分别为4.89"和0.91"，精度分别提高了44%和81%，从角秒级提高到了亚角秒级。结果表明，提出的方法可为激光跟踪仪水平和俯仰轴系提供测角误差补偿，对类似测角系统的误差补偿也有参考价值。  

挠性机器人动态误差集成激光测量与补偿研究

提出一种基于3个激光发生器和3个激光位置检测器（PSD）的挠性构件动态误差测量方法，该法可以测量除杆长方向外的5个变形分量，且光路和测量模型简单；建立了PSD上光点位置与构件各误差分量及机器人末端执行器动态误差之间的关系，并给出其补偿控制方法。  

车削端面在线平面度测量系统

提出了一种车削端面在线平面度测量系统，并对工件的端面进行了在线测量，采用最小二乘法计算平面度误差，结果为０．１８μｍ。  

利用VB串口通讯实现对滚珠丝杠磨削误差控制的研究

利用Visual Basic的串口通讯来实现滚珠丝杠螺距误差的实时测量、补偿和控制，是一种新的思路和方法。给出了硬件电路图、通信协议及软件流程图。