并联六坐标测量机的误差模型和误差补偿

为了探讨并联坐标测量机的机构原始误差和测量过程误差引起测量结果的偏差,在并联六坐标测量机的位置分析基础上,依据矩阵全微分理论,提出了机构原始误差与测头的位置和姿态误差模型。研究了机构参数误差变化对测头的位置和姿态误差的影响,明确了减小测头误差的主要途径是提高测量机零部件的机械加工和装配精确度,严格控制角度误差,给出了在机构参数存在误差的情况下,采用误差直接补偿法修正测头位置和姿态的方法,仿真验证表明,采用软件误差直接补偿法,可以明显提高测量准确度。     

并联六自由度机构运动学与动力学标定对比

为了研究并联六自由度机构不同标定方法的适用性,依据运动学标定和动力学标定,分别建立了并联六自由度机构的标定模型,并通过数值仿真对标定效果进行对比分析。结果表明：运动学标定方法对提高机构运动正解精度更为有效,正解误差比动力学标定的结果小4．9％,有利于传统的基于关节空间的并联机构控制策略;动力学标定方法对提高机构动力学模型精度更为有效,关节驱动力误差比运动学标定的结果小5～25 N,更适合基于工作空间的并联机构控制策略。     

三坐标测量机的计算机辅助测量系统研究

根据企业实际情况,提出了与CAD/CAM系统集成的计算机辅助测量系统的一体化解决方案,在深入研究比较DM IS数据接口与Q u indos命令的基础上,针对某座标测量设备开发了一套DM IS接口程序,实现了基于三座标测量机的计算机辅助测量的方案。     

H^s空间中的小波标架和标架界

信号ｆ（ｔ）的Ｌ＾２范数的平方是该信号的能量，因此需要考虑表达此信号的级数之Ｌ＾２收敛性。但是当信号具有某种正则性时，则要求级数的部分也具同样的正则性及相应的收敛性。所以 ，研究索波列夫空间中的收敛是有价值的。本文给出了Ｈ＾２空间中小波标架的定义，研究了其标架上下界的估计问题，把Ｌ＾２中关于上下界的估计定理推广到了Ｈ＾ｓ空间。     

并联6—SPS空间机构的奇异点研究

本文利用并联６－ＳＰＳ空间机构的特殊位形判别矩阵，分析了６－ＳＰＳ机构下同姿拉下出现特殊位形点的分布情况，得出了并联空间机构特殊位形是无数奇异点组成的结论。     

四坐标牙轮测量系统的误差分析

开发了一套对牙轮位置、角度等尺寸进行砟骅检测的四坐标系统，介绍了整个系统的测量方法。根据四坐标牙轮测量系统的特点和测量数据推导了牙轮被测参数的计算公式；仔细分析了测量系统的各误差源，并通过实验获得了相应的误差数据；建立了仪器的误差数学模型；提出了修正误差的方法。     

基于空间六自由度的振动筛完整动力学模型动态特性研究

振动筛的动态特性是研究其工作性能的重要指标,筛体的运动表现为空间中6个方向之间的耦合.为准确分析筛体的运动特性,基于拉格朗日法,建立了空间六自由度完整动力学模型,在此基础上,通过龙格-库塔法对动力学模型进行了数值求解,给出了筛体无电机一侧出料端与入料端及质心位置的运动轨迹,利用解析的方式求解出了筛体的空间模态、筛体的小阻尼与无阻尼状态下的幅频特性曲线;对样机进行了振动试验测试,并与数值计算结果中3个位置的振动幅值及运行轨迹长轴角度进行了比较分析.结果表明：振动筛结构参数与减震弹簧参数均会导致筛体耦合运动的产生,当激励频率接近各自由度对应的固有频率,其余自由度也会受到影响而发生共振,阻尼的存在会减小这种影响;动力学模型数值计算结果与试验测试结果一致性很高,二者误差基本在10%以内,振动筛空间六自由度动力学模型具有较高的准确性.     

PSD用于空间角度测量的研究

空间角度测试技术在航天和国防技术中具有广泛的应用前景.本文通过对空间角度测量方法的研究,设计了以高灵敏的光电位置敏感器件(Pos ition Sens itive D etectors,PSD)作为探测器,半导体激光器为光源的空间角度测量系统,并对测试系统的测试原理及测试光路、电路进行了分析和说明.实验结果表明:该测试系统与原有的检测装置相比较精度和灵敏度等参数都有明显提高,在±1°的角度范围内相对误差仅为±0.0015%,分辨率可达到2.4.′本测试方法可应用于其它类似于大型回转构件的空间角度实现非接触测量,对今后深入开展这方面的研究有一定参考意义.     

基于Groebner基法的3-RPS并联平台机构的位置正解

作者基于Groebner基法和计算机符号处理技术 ,对 3 RSP并联平台机构的位置正解问题进行了符号求解。该法通过对变量排序、建立多项式对的集合、求SP多项式和约简等运算 ,将一组非线性方程组化简为等价的三角化方程组 ,得到了封闭形式的解析解。同时给出了具体数值实例。     

一种新型五轴并串联机床的工作空间分析

针对6自由度Stewart型并联机床工作空间小的问题,提出一种新型5自由度并串联机床,该机床由一个2-TPR/2-TPS空间四自由度并联机构串联一个可转动的部件组成,具有空间三维移动和两维转动5个自由度.介绍了该机床的结构布局特点,用解析法推导了位置反解方程和输出参数间的解耦关系.采用数值分析的方法生成了该机床的工作空间,分析了结构参数的变化对工作空间的影响.分析的结果表明,该机床机床结构简单,其工作空间较Stewart型并联机床工作空间大,能够完成对具有空间复杂曲面的工件的加工.同时也为该机床的进一步设计和研究提供了理论依据.     

CMM测量正交面齿轮的误差理论分析

基于面齿轮啮合理论和面齿轮坐标转换关系建立了面齿轮齿面数学模型,分析了面齿轮齿面上任一点的法线向量;基于该模型研究了在采用坐标测量机测量面齿轮齿面误差时由于测量坐标系和面齿轮设计坐标系不重合造成的误差,同时分析了坐标测量机测头直径对测量误差的影响;提出了误差补偿公式,为面齿轮的坐标测量奠定了理论基础.     

三坐标测量机测量与常规测量方法的比较

从几何尺寸、形位误差及曲面的测量和测量效率等方面，对三坐标测量机测量和常规测量方法进行了比较。     

多关节柔性三坐标测量系统标定技术研究

为了克服传统的笛卡尔坐标测量系统的缺点,基于Denavit-Hartenberg方法建立多关节柔性三坐标测量系统的数学模型,提出了一种基于改进遗传算法标定技术,并通过采用改进多点交叉算子、自适应变异算子及两次最优保存策略,保证算法标定精度.在Faro Platinum 4 ft平台上,通过反转法验证标定算法精确性,为进一步提高系统精度奠定了理论基础.     

并联机器人误差检测与补偿的三平面法

为了提高并联机器人的定位精度,需对其进行误差检测与补偿.该文提出"三平面测量法",在并联机器人运动平台上建立3个近似相互垂直的平面,以三坐标测量机为辅助测量工具,获取这3个平面在某一固定坐标系下的平面方程,从而得到机器人实际位姿.建立6-DOF并联机器人误差方程,结合"三平面测量法"辨识出误差参数,实现并联机器人误差检测、标定及补偿.利用一台具有平行导轨的6-DOF精密并联机器人进行了试验验证.结果表明补偿后机器人期望和实际位姿之间的差别与机器人的重复位姿精度达到同一数量级,较补偿前明显改善.     

六自由度并联机床结构参数设计与仿真的研究

针对并联机床在设计中约束变量多,运动过程和干涉情况复杂,设计周期长等问题,进行了六自由度并联机床结构参数设计与仿真的研究.建立约束条件,计算其结构参数并进行理论上的干涉校验;根据数学模型得到的结构参数利用Pro/E软件进行三维设计,并在三维设计中进行干涉校验和装配检查;将三维造型导入adam s软件中进行动态仿真,在运动中观测是否干涉.仿真结果表明:该设计方案提高了设计效率,降低了设计成本,缩短了设计周期.     

新型4-UPS-UPU并联坐标测量机刚柔耦合动力学性态

介绍了一种新型4-UPS-UPU五自由度并联坐标测量机机构,该测量机机构定平台通过4个结构完全相同的驱动分支UPS(虎克铰-移动副-球副)以及另一个驱动分支UPU(虎克铰-移动副-虎克铰)与动平台相连接。协同利用CAD、CAE和可视化虚拟样机技术,完成对4-UPS-UPU并联坐标测量机的刚柔耦合动力学性态研究。在SolidWorks中建立该测量机三维实体模型,在ANSYS中对测量机实体模型中的驱动杆件进行柔性化处理,最终在ADAMS中建立了测量机刚柔耦合虚拟样机。对该测量机运动输出响应、驱动杆动应力和固有频率等动力学性态进行了仿真分析。仿真结果表明:驱动杆件的弹性变形对测量机的动力学性能具有重要影响,该刚柔耦合虚拟样机能正确地反映测量机的动力学性态。     

仿人多关节坐标测量机的数学建模及其误差分析

仿人多关节坐标测量机是一种新型的非笛卡尔式坐标测量机,它仿照人的腰关节,肩关节,肘关节和腕关节的结构,将一系列杆件和测量间通过具有旋转导轨的关节连接起来,以角度测量基准取代了长度测量基准,从而具有结构简单,体积小,测量范围大,使用灵活方便等优点。     

Determination of the workspace of a new coordinate-measuring machine using parallel-link mechanism

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国产柔性坐标测量机机械部分设计与调试

经过4a研制出了6自由度柔性坐标测量机并形成产品投放到国内市场．主要介绍了其机械部分设计、制造与调试的思路和措施,选用高精度光栅传感器并精心调整光栅偏心,通过圆光栅读数误差试验,实现对光栅测角误差的修正,从而确保了该产品的测量精度．