基于GA-BP神经网络的关节臂式坐标测量机误差预测模型建立

针对关节臂式坐标测量机的测量误差问题,对关节臂式坐标测量机的误差源进行了分析。利用GA-BP神经网络对关节臂式坐标测量机的单点测量误差进行了模型的建立与预测分析,避免了复杂的数学关系推导。应用HEXAGON-Infinite2.0型关节臂式坐标测量机,在不同的误差参数输入的条件下测量标准锥窝得到单点测量误差,获得模型的训练样本和测试样本,并对模型进行了预测和验证。结果表明,GA-BP神经网络可以对关节臂式坐标测量机进行单点测量误差的预测,GA-BP神经网络模型预测的相对误差的平均值为5%,具有较高的预测精度。     

关节臂式坐标测量机热变形误差建模及补偿

建立了关节臂式坐标测量机(AACMM)结构参数热变形误差的运动学方程,研究了在实验温度约为20 ℃时关节臂式坐标测量机主要结构参数的温度变化规律和测量误差的变化趋势,建立了基于多元线性回归方法的热变形误差补偿模型并进行验证。实验结果表明:AACMM工作温度上升值最大可达3℃,测量误差随温度上升呈增大趋势,最大长度测量误差可达0.115 mm。实现了AACMM热变形误差补偿,平均测量误差从0.071 5 mm降到0.033 5 mm,在一定程度上提高了AACMM的测量精度。     

船用柴油机气缸套几何误差在线测量技术研究

设计一套船用柴油机气缸套几何误差在线测量系统,分析机床定位误差、传感器安装及测量误差对缸套表面各被测点坐标计算准确度的影响,建立测量误差计算数学模型。基于非线性规划方法建立缸套直线度误差、圆度误差、圆柱度误差的评定数学模型,通过与现有测量数据及误差评定模型的对比分析,表明该模型评定准确度较高。搭建在线测量原型系统,并进行测量实验,实验数据表明该系统具有结构简单、检测准确度及检测效率高等特点。     

杆长误差对并联坐标测量机测头运动误差影响的分析

在并联坐标测量机中,杆长误差是主要的误差源之一。结合所研发的3-PUU并联坐标测量机,通过建立测量误差模型,从理论及仿真角度分析杆长误差所引起的测头运动误差,进一步分析各坐标方向的测头运动误差对样机测量精度的影响。在此基础上设计专门的实验,实验结果表明,杆长误差引起的动平台位置、姿态误差对测量误差的影响度不同,并且位置、姿态误差转变的测量误差分量之间在工作空间内不同位置并非呈现单一误差累积或者误差平均,在不同坐标方向上测量误差的分布规律也不同。     

被动式激光跟踪测量方法及其误差补偿技术

针对主动式激光跟踪仪跟踪测量系统复杂、研制成本高的问题,提出了被动式激光跟踪方法用于测量目标点的空间坐标。首先基于HTM方法建立被动式激光跟踪测量系统的误差分析模型,提出相关误差参数的检测方法,在对测量误差进行补偿后,被动式激光跟踪测量系统的空间坐标测量误差从550 μm降低为150.8 μm。为进一步提升测量精度,采集经误差补偿后的残余误差作为样本数据,利用BP神经网络对样本数据进行训练;利用训练好的BP神经网络模型对被动式激光跟踪测量系统的残余误差进行补偿,空间坐标测量误差从150.8 μm降低为51.6 μm。相较HTM误差补偿方法,HTM+BP神经网络模型的补偿效果提升了65.8%。     

工业CT长度测量误差校准的探索研究

针对工业CT在尺寸测量领域难以溯源的问题,对工业CT长度测量误差的校准方法进行了探索研究。工业CT的长度测量误差分为球心距误差和端面距误差两类。对于球心距误差,研制出一种小森林球标准器,并使用微纳坐标测量机对其进行了校准。该标准器用于型号为Metrotom 1500的工业CT的校准时,球心距误差小于±2μm,且小于仪器的最大允许误差。对于端面距误差,分别选用常见的金属量块和陶瓷量块作为尺寸实物标准器进行了探索实验,测得端面距误差超出了仪器的最大允许误差。实验结果表明,使用球心距和端面距校准得到的工业CT的长度测量误差差异很大,并且对于同一长度,端面距误差远大于球心距误差。     

空间三维表面测量的新方法

利用CCD摄像机获取空间图像 ,采用面积相关与灰暗度相关性的方法 ,计算三维复杂表面坐标 ,提供了一种使用光摄像程序减小测量误差的方法 ,并对该测量方法的未来研究作了展望     

轴线直线度误差的一种近似评定方法

本文提出一种近似评定圆柱形工件轴线直线度误差的方法，该方法利用两个传感器在万能工具显微镜上测得工件被测点的二维坐标，利用一种简便的近似评定法获得了工件直线度误差，该方法简单实用，适于在工厂及实验室测量及评定轴线直线度误差。     

浅谈坐标测量机的误差来源及评定方法

从坐标测量机的结构组成,以及坐标测量机探测系统对测量要素的采集方式,探讨坐标测量机的测量误差来源,根据误差的来源,在对坐标测量机出厂技术要求进行检测的方法时,考虑如何使得测量结果更为可靠。     

一种高效率、高精度GSM移动台定位算法

提出了一种适合于GSM系统的基于OTD(observed time difference)和TA(Time advance)的定位算法。方法是在一个构造的线性搜索域中，根据预定的判决准则，搜索移动台的最优坐标估计。这种算法数据利用率高，不但可以消除数据测量误差，而且可以消除非视距传播误差。该方法实现了高效率、高精度的移动台定位。     

一种ABS齿圈参数检测系统误差校正方法研究

为了纠正ABS齿圈参数检测系统装夹机构旋转时轴承晃动等因素带来的误差,运用最小二乘法曲线拟合原理及空间三维直角坐标系仿射变换方法进行了误差校正。首先,对该方法进行理论分析,推导出系统坐标变换矩阵公式;其次,根据误差校正方法建立了数学模型,推导出变换后坐标计算公式,将测量坐标系中各参数代入变换公式,并计算出轮廓数据变换后坐标;最后,运用Matlab对模型进行了仿真实验。实验结果表明:校正后参数值与实际参数值之间偏差小于1 μm。解决了实际测量过程中各种误差带来的影响,提高了检测系统的测量精度。     

基于原始误差项快速辨识的空间几何误差补偿

在误差补偿中,误差项辨识和误差补偿一直是研究的重点,国内外许多学者对此开展了许多工作,但总的来说,仍然缺乏一种高精度并能够快速获得机床几何误差信息的测量仪器．目前的误差补偿方法,由于机床误差产生的原因很多,难以找到合适的通用数学模型进行误差分解,故难以推广应用．本文设计并实现了一种基于原始误差项快速辨识的空间几何误差补偿方法,使得在精度等级稍低的机床上实现更高精度等级加工的效果．     

基于线激光传感器的工件尺寸测量系统的误差补偿方法

提出了一种基于线激光传感器的工件尺寸测量系统的误差补偿方法,利用坐标系投影和图像处理技术进行误差补偿。设定传感器坐标系OM-XMYMZM和设备坐标系O-XYZ,分析坐标轴夹角φ、δ、γ对工件尺寸坐标值X、Y、Z的误差,建立了基于φ、δ、γ在XOY、YOZ、XOZ平面上的投影角α、β、θ的误差补偿模型。利用图像处理技术测得α、β、θ,计算经过误差补偿的工件尺寸坐标值X′、Y′、Z′。对尺寸100mm×100mm×10mm的长方体工件进行测量实验,分别测量了长度、宽度、圆心距、圆直径、圆线距、台阶高度。测量结果表明:经误差补偿后的工件尺寸测量误差在40μm以内,优于未补偿前的520μm;均方根误差低于40μm,优于未补偿前的580μm。其中,圆心距误差补偿效果最显著,测量误差减小了560μm;圆直径误差补偿效果最不明显,测量误差减小了10μm。     

基于激光跟踪仪的协作机器人标定算法与实验研究

为了提高机器人末端绝对定位精度,提出了一种基于激光跟踪仪测量的机器人几何参数标定方法,对协作机器人的参数误差进行辨识和补偿.为了避免机械臂相邻两个轴平行时会出现奇异性的情况,采用了MDH参数法建立误差模型;为了把测量数据定义在同一坐标轴上,结合了机器人工具坐标系转换(靶球中心点相对于机器人末端坐标系的平移变换);进而用...     

Modelling and compensation of fixture locators’ error in CNC milling

Fixture errors are one of the error sources in machining operations. The fixture errors consist of positioning inaccuracies and errors due to workpiece and fixture deformations. Fixture locators’ height error causes incorrect positioning of the workpiece in the fixture and inaccuracy in machined surfaces which can be much more than the locators’ height error. For machining precise workpieces, it is necessary to eliminate these errors. This paper presents a method for modelling and compensating the fixture locators’ height error effect on workpiece machined surfaces. In this method, the planes of workpiece actual coordinate system (ACS) are mathematically modelled in the workpiece theoretical coordinate system (TCS). Using the model, required homogenous transformation matrix for coinciding ACS with TCS and modifying machining toolpath for compensating the errors is generated. The presented model is used to develop a post-processing fixture locator error compensation module, which can modify CNC machining codes to eliminate the effect of fixture locators’ height error on the workpiece machined surfaces. For verifying the presented method, machining simulations and cutting experiments have been performed in this work. The results show that the method can eliminate the effect of fixture locators’ height error on the workpiece machined surfaces considerably.     

融合加权SVD改进算法的工业机器人运动学标定

针对环境或人为因素引入的测量粗差对测量坐标系和机器人基坐标系的转换存在较大影响的问题,对奇异值分解(SVD)算法进行了改进,并将其应用于机器人运动学标定中。以ABB-IRB2600型机器人为研究对象,建立修正型D-H(MD-H)运动学模型和误差模型;通过激光跟踪仪测量得到机器人末端靶球位置坐标,在SVD算法中,根据补偿前位置误差大小对测量数据重新分配权重,转换测量坐标系和机器人基坐标系;使用Levenberg-Marquart(L-M)算法进行了误差参数辨识,并在Matlab中对机器人25个运动学参数进行了仿真补偿。仿真和实验结果表明,加权SVD算法稳定性更优,能够减小测量粗差影响,经标定后机器人的平均绝对误差降低了65.10%,均方根误差降低了65.85%,其绝对定位精度得到了明显提高。     

多边法位姿测量系统中跟踪方式对测量精度的影响研究

为了精确测量大尺寸位姿,建立了一种由7台激光跟踪干涉仪组成的大尺寸位姿测量装置。根据测量各反射镜的激光跟踪干涉仪数量的不同,采用322和331两种跟踪方式对位姿测量精度的影响进行仿真实验,从而发现被测点位置与基站构成平面的距离相关,由坐标解算公式推导被测点坐标值与测量基站之间的相对位置与测量误差间的误差模型,通过分析x、y、z 方向上误差对距离变化的敏感程度,发现z方向距离变化引起的误差最为敏感。当被测点与测量基站的距离由1300.8mm减小到0mm时,测量误差由2.2μm增大到2626.1μm。实际姿态测量结果表明:当采用一种跟踪方式时可以避免被测点与测站点平面过近,有利于提高系统测量精度,所提出的误差模型可为多边法位姿测量系统的优化布局提供一种量化的理论分析方法。     

微纳米三坐标测量机三轴垂直度误差测量及建模补偿

垂直度误差是微纳米三坐标测量机的重要误差源之一,必须对其进行高精度测量并建立垂直度误差的补偿模型.采用基于光电位置敏感器件(PSD)的测量装置,先将三轴垂直度误差转化成相应方向的直线度误差再对其进行测量,并对微纳米三坐标测量机的垂直度误差进行建模和补偿.通过对0级标准量块厚度进行测量和垂直度误差补偿,量块X、Y方向厚度...     

叶片型面测量编程与误差处理技术

针对航空发动机叶片三坐标测量机(CMM)测量,进行了自动测量编程与误差处理两个方面的研究。提出了一种基于已知叶片CAD模型提取测量点理论坐标值与计算法向矢量的方法,矢量计算采用微平面法。数据处理时,采用ICP算法进行配准消除了系统误差,从而得到叶片型面误差。开发了测量点坐标值与矢量计算以及配准程序。实例证明该方法可靠、有效。     

两坐标轴垂直度误差测量方法的探讨

直角坐标测量系统中,两坐标轴的垂直度误差会直接影响测量结果,文中探讨了三种垂直度测量方法,介绍了各种方法的原理,其中提出的利用坐标值计算方法,对标准器的摆放无特殊要求,且无需知道标准器的实际尺寸。