基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准技术的研究北大核心CSCD

激光跟踪仪作为大尺寸精密坐标测量仪器,其动态定位误差精度备受关注。而其校准技术还停留在静态校准和动态跟踪性能校准的状态下。在少有对激光跟踪仪动态定位误差校准的前提下,通过对激光跟踪仪的误差分析,提出了基于速度三角波的激光跟踪仪动态定位误差校准方法,并对校准模型中运动目标的规律和运动轨迹进行了分析,设计了激光跟踪仪校准实验。实验结果论证了校准方案的可行性和必要性,对最大测量速度赋予了更为详细的定义。     

激光跟踪仪动态参数自动测试系统设计

介绍了中国计量科学研究院最新研制的激光跟踪仪动态参数自动测试系统.当前,对激光跟踪仪的评价普遍局限于静态参数的评定上,而该系统却通过测量激光跟踪仪在动态条件下的各性能指标,弥补了在动态指标评定方面的缺陷,从而可以从静态、动态两个方面对激光跟踪仪进行全面的评价.     

大尺寸测量系统运动目标测量能力校准现状

分析包括全站仪、激光跟踪仪、动态工业摄影测量系统、i GPS/wMPS、激光跟踪干涉仪在内的,目前工业测量中使用较多且具有运动目标测量能力的大尺寸测量系统的基本原理,总结国内外主要相关标准和规范对这些系统动态性能的校准和评定方法,给出部分系统的校准试验结果。展望了动态测量系统校准方法的发展方向,为大尺寸测量系统的使用和校准提供参考。     

光电跟踪误差校准技术的研究

研制光电跟踪仪校准系统,利用激光跟踪仪跟踪光电跟踪仪并采集测量数据,剔除其中存在的粗大误差得到有效数据,采用球面拟合最小二乘法确定光电跟踪的中心。建立合理的坐标转换模型,实现激光跟踪仪的中心向光电跟踪仪的中心坐标转换,并将二者的测量数据进行对比得到校准结果。利用VB和MATLAB软件结合的方法对数据进行分析与处理,提升运算效率。举例给出光电跟踪仪校准系统的测试结果,并对其不确定度进行分析,证明了此校准系统的可靠性,为跟踪及瞄准系统的参数校准提供了参考。     

大尺寸动态坐标测量与校准技术研究专题概述

正随着工业4. 0概念的推进,智能制造技术的发展势在必行。为保证智能制造过程及结果的准确可靠,制造过程中所使用的计量保障设备和计算方法必须满足使用要求。本专题针对智能制造工业现场所出现的大尺寸动态测量与校准问题给出了一些解决方案。首先概述性地介绍了现有四类大尺寸动态坐标测量设备,并对这四类工作设备的工作原理和静态及动态校准方法进行归纳总结,对动态几何量测量系统校准方法的研究方向进行了展望;针对激光跟踪仪     

激光跟踪仪校准中的测量不确定度评估

介绍了LTD500/LTD640/AT901-B激光跟踪仪示值校准结果的测量不确定度的评定过程,并验证了该方法的可靠性。对于目前激光跟踪仪示值校准过程的解决方案提出了一些自己的见解。即:如何在确保系统精度符合性要求的前提下,依据激光跟踪仪的用户的实际使用状况及各项标准测量不确定度的分量对测量结果影响的权重,来有效地选用校准仪器和确定被校仪器其校准项目及校准方法。     

6D精密摇摆台的动态参数校准

本文介绍了6D精密摇摆台动态参数校准方法.该方法采用激光跟踪仪,利用跟踪仪的高速采样特性测量出模拟台的运动姿态,根据运动姿态进行动态特性分析,解决了Stewart平台结构的动态参数标定问题.     

车载行驶记录仪检测装置校准方法研究

本文研究了基于GN S S模拟器的车辆行驶记录仪检测装置校准方法.该方法对车辆行驶记录仪检测装置的定位偏差,测速偏差、里程误差和时间间隔误差进行了测试、分析,并设计实验验证了校准方法的合理性.     

激光跟踪仪现场评定装置

介绍了一种用于激光跟踪仪现场快速评定装置,采用激光干涉仪作为标准器,能够生成任意标准长度,符合美国ASME B89.4.19的评价方法,同时还具有动态参数校准和角度标定功能,实现了激光跟踪仪在工业现场的快速评定.     

计量型激光椭偏仪初始入射角校准方法的研究

为保证计量型激光椭偏仪测量结果的准确性,研究了一种初始入射角校准方法,通过线性位移台带动CCD相机进行一维运动,其运动轴作为空间线性辅助参考量,实现了椭偏仪的入射激光光轴与自准直仪光轴的90°校准。结果表明:采用该方法校准计量型激光椭偏仪的初始入射角,光轴俯仰角偏差＜0.05°,偏摆角偏差＜0.09°;校准后,对标称值为102.10nm的Si上SiO₂膜厚标准片进行测量,示值误差＜0.4nm,提升了计量型激光椭偏仪测量校准服务的准确性。     

静水拖曳法电磁流速仪校准方法

利用搭建的高精度静水拖曳法流速标准装置,对JFE公司ACM3-RS电磁流速仪的流速测量能力进行了实验研究。考察了该流速仪的零点特性,以拖车车速为标准测试了不同速度下流速仪的示值误差,并分析了不同入水深度对测量结果的影响。实验结果表明,流速低于1600mm/s时该流速仪具有良好的线性和重复性,示值误差能够优于2%或5m/s,在流速更高时需重新标定;该流速仪存在明显的零点漂移现象,实际应用中需及时修正;淹没深度对流速仪测量结果有明显影响,建议应用前考虑实际淹没深度进行校准。     

采用脉冲光源法校准光电转速表

光电转速表测量范围大,准确度高,在企事业单位应用广泛,但自行校准比较困难。本文简要介绍了光电转速表中转速传感器及二次仪表的工作原理,对采用脉冲光源法校准光电转速表的测量方法进行了探讨,阐述了使用频闪式转速表作为脉冲光源校准光电转速表的校准方法和有关注意事项。     

激光跟踪测量系统的原理及在车身在线检测中的应用

激光跟踪测量系统是一种高精度的工业测量仪器，它具有测量精度高、实时快速、动态测量、便于移动等优点，但其原理实际上是一台单频激光干涉测距、又能自动跟踪目标的全站仪。激光跟踪仪在航空航天、汽车制造、电子工业、高能粒子加速器工程以及大尺寸计量等行业中，已有广泛应用，我国自90年代中期开始也已大量引进该类仪器，并已应用于生产实践和科研。本文主要介绍激光跟踪仪的原理，校准方法及在汽车工业的一个应用情况。     

面向机器人标定的单激光跟踪仪顺序多站式测量系统建模与分析

为实现大型串联工业机器人的高精度标定,搭建了一种单激光跟踪仪的顺序多站式测量系统。该系统仅需单台激光跟踪仪,先后在不同的基站位置对工业机器人的末端位置进行独立测量,并基于多边测量方法计算机器人的末端位置。计算过程中仅需激光跟踪仪的距离信息,有效地优化了末端位置的测量不确定度。首先,建立了该测量系统的仿真模型,深入地分析了测量点的数量与分布形状、测量距离以及工业机器人定位精度等因素对系统测量精度的影响;然后,依据分析结果确定单激光跟踪仪顺序多站式测量系统的搭建方案。实验结果表明:该系统在2.5 m距离上的测量误差仅为0.023 mm,优于激光跟踪仪的测量精度,满足大型串联工业机器人参数标定的测量精度要求。     

模块化六自由度机器人运动学标定与实验研究

针对自主研发的模块化六自由度轻载搬运机器人,使用激光跟踪仪并采用直接标定法进行了运动学标定与实验研究。采用D-H法构建了机器人连杆坐标系和机器人运动学模型,并运用微分变换的方法建立误差模型。通过激光跟踪仪测量机器人末端位置,将其与运动学模型求解得到的机器人末端位置进行比较,验证了误差模型的正确性。然后将误差模型计算得到的机器人连杆参数误差在机器人控制系统软件中进行修正。最后利用激光跟踪仪测量机器人的关节转角间隙误差,将误差值转换成脉冲数并在软件中进行补偿。机器人运动学标定实验表明,使用激光跟踪仪进行连杆参数误差补偿和关节转角间隙误差补偿可以明显的减小绝对定位误差,绝对定位误差降低了69.6%,定位精度有了明显的提高。     

激光跟踪仪的动态特性研究

设计制造出一种标准圆轨迹发生器，可为标准反射镜的运动提供高精度的规定轨迹。介绍了在此基础上对激光跟踪仪的动态特性进行的研究和试验结果，并据此提出了激光跟踪仪动态特性评定的参数和方法，用于评价激光跟踪仪对物体运动轨迹的跟踪和测量能力。     

基于全站仪和激光跟踪仪的长距离标定方法研究

针对超长距离位置参数的高精度标定需求,设计了一种采用激光跟踪仪与全站仪的联合测量方法,该方法可集成两个系统各自优势满足测量需求.通过建立不同等级的测量控制网,采用分级测量技术,为全程测量提供基准,控制测量误差.采用统一空间测量网络的分析方法,将测量设备联合起来,建立统一的测量坐标系.结果表明,该方法可高精度、高效率的对...     

不同内容物的容器静压及跌落实验结果差异性分析

目的 在相同罐体条件下,分别探究不同内容物的罐体静态压缩及动态跌落实验结果的差异性。方法 针对常见的空气、液体、固体内容物的3类罐体进行静态压缩和动态跌落实验,以跌落方式、跌落高度、测试位置为变量对比分析不同罐体的最大加速度拟合曲线。结果 在静压实验中,空气罐应力集中在下方,液体罐和固体罐应力集中在上方。在跌落实验中,3类罐体的最大加速度值均有差异,差值最大为1.59 km/s2;2种跌落方式下,由上至下,空气罐身应力分布呈三次函数,极值点与对称中心受跌落高度影响较大;液体罐身应力分布呈正弦函数,幅值和初相受跌落高度影响较大;固体罐身应力分布在平跌落与45°角跌落下分别呈指数函数和二次函数,受跌落高度影响不大。结论 内容物不同,容器的静态压缩实验结果不同,动态冲击实验结果有显著差异,跌落方式对容器的动态跌落结果有较大影响。