非接触式转轴扭矩测量系统偏心误差的修正研究

轴系运转状态在线监测的主要内容为转轴扭矩的测量。对于基于非接触式转轴扭矩的测量方法,能否精确地测量轴系扭转角度将决定扭矩和功率测量结果的准确性。分析了原系统的偏心误差,以及码盘安装偏心对光电检测器扫过码盘扇形通光孔的时间的影响,并通过几何分析以及运动分解给出了码盘扇形通光孔的通光时间的偏移的具体数学表达式,以此消除测量系统的偏心误差。研究结果对转轴扭矩测量仪的设计提供了理论指导,有利于提高此类设备的测量精度。     

StarLite非接触式测量系统

日本大阪精机株式会社生产的CNC全自动齿轮测量仪器中，MGL-26型齿轮高精度测量仪和HyB-35型准双曲线螺旋锥齿轮测量仪引起了普遍关注。现将其特点简介如下：     

非接触式机器人测控系统的开发

介绍了一种新型的非接触式机器人测控系统,论述了系统设计思想及其组成和工作原理.该系统由非正交系的坐标执行机构、激光位移传感器和CCD摄像头等测量系统以及主从式的控制系统组成,能在有限的测量空间内,实现球壳类、回转类工件的几何尺寸、表面缺陷的高精度测量.测试表明,该测控系统具有可靠的稳定性和较高的测量精度.     

机器人动态误差分析

本文推导出了由4N个运动参数和结构参数误差引起的机器人动态位姿误差的数学模型。该模型是一个线性表达式,简单适用。据此分析了误差影响系数对机器人动态位姿误差的影响程度。并建了 一个动态误差统计分析模型,给出了计算机器人动态位姿误差的数学特征计算公式。     

非结构环境的机器人探测原理及其误差分析

针对机器人工作环境为未知、接触表面不确定和连续不可导等高度复杂的情形，提出了一种基于一个二维激光测距传感器与运动机器人相结合的具备三维非结构环境探测功能的方法。建立了机器人探测系统模型，并进行了理论分析，揭示了基于激光传感器探测系统的探测误差主要来源于激光测距传感器本身的测量误差、与被探测环境表面特性有关的误差、由于动态测量而引起的误差以及外界环境因素引起的误差，针对不同的误差来源给出了误差修正方法或数学修正公式。为进一步研究非结构环境下机器人的各种精确控制奠定了基础。     

Maxos非接触式检测系统

NVision公司最近开发出一种转键式非接触检测系统——Maxos（见图1），现已在北美上市。据该公司介绍，设计开发Maxos检测系统的目的是与三坐标测量机（CMM）进行竞争。据称，该系统比传统的CMM测量精度更高、测量速度更快。     

多关节焊接机器人轨迹误差补偿解耦分析

由于多种误差源的影响,机器人焊枪末端往往不能按照预定轨迹运动,提出输入附加运动法对各运动关节进行补偿,使焊枪末端产生相应的微小摄动,从而抵消位姿误差.因为6R焊接机器人各关节运动副间存在一定的耦合关系,通过分析焊接机器人各坐标系间位姿变换关系,基于小误差运动假设,建立了误差补偿模型,通过该数学模型可解耦出各关节所需要的补偿摄动量.仿真验证了所提解耦方法以及建立模型的正确性.结果表明,该算法能有效降低焊枪末端位姿误差,为焊接机器人位姿精度控制提供了有效的理论依据.     

基于数据库查询的工业机器人误差补偿方法研究

介绍了一种采用高精度测量机器人检测工业机器人末端误差,得到空间几何误差网格,建立空间误差数据库,工业机器人在其工作空间内工作时自动调用误差数据库的补偿值直接进行误差补偿的方法.不考虑机器人复杂的物理结构,不追溯误差源,将机器人视为一个黑箱结构,采用空间插值的方法直接进行误差补偿.     

基于3 DOF并联机器人的误差分析

目前使用比较广泛的公差分析方法是通过装配尺寸链得到公差设计函数,但该方法不能有效适用于结构复杂且精度要求极高的机器人制造业。基于仅考虑主动关节误差的情况下,通过误差数学模型的建立,对定向误差以及位置误差进行分析,进而得到三自由度并联机器人的结构的详细分析结果,并提供了基于数值分析方法在给定标称配置下计算机器人定向误差和位置误差的有效方法。     

超磁致伸缩执行器位移测试系统的误差分析

超磁致伸缩执行器位移测试系统是其性能研究的基础。为提高测试数据的准确性,以常用超磁致伸缩执行器位移测试系统为基础,给出了测试系统的误差来源,建立了温升、电源、测量、采集等因素的误差模型以及多因素影响下的误差合成模型。实验与计算结果表明:所设计超磁致伸缩执行器在输出位移为18μm时,位移采集、超磁致伸缩执行器驱动与温升造成的相对误差分别为0.56%、2.83%、3.28%,各因素合成后的相对误差为4.37%。     

一种新型精密检测仪器结构及误差补偿方法

传统精密检测仪器只能以不动点为基准进行固定式测量。为了实现精密检测仪器跟随机床主轴移动同时进行高精度回转检测,提出了一种新型精密检测仪器机械结构方案。设计基于该结构的检测方案并对误差进行分析,提出误差补偿的计算方法并利用MATLAB进行数据拟合。该方法思路新颖、方案可行,具备一定的参考价值。     

滚齿机床的误差模型

对六轴数控滚齿机进行误差分析，利用齐次坐标转换和坐标旋转的方法，得到六轴滚齿机的误差数学模型。这对于提高滚齿的加工精度、特别是利用目前较热门的数控补偿的方法减小加工误差有着重要的理论和实际意义。     

基于正交实验设计的并联机构误差分析

介绍了一种新型含恰约束支链3-SPS/S并联机器人机构,为提高终端平台的定位精度,对该并联机构进行误差分析。首先在运动学逆解基础上,对驱动支链的运动方程进行微分,建立该机构位姿输出误差正解数学模型。并在给定机构误差的条件下,考虑末端执行器在工作过程中位姿输出误差的变化情况。利用正交实验设计的思想均衡排布参数的误差水平,对该机构进行精度分析,并绘制某姿态下的误差分布直方图及许用精度范围内的可靠度。结果表明:利用正交实验法能够快速计算误差值,为并联机构的精度设计和运动学参数的标定建立了理论基础。     

基于BP神经网络的并联机构误差分析

以3-UPS/S并联机器人机构为研究对象,构建一种基于虚拟实验与BP神经网络的并联机构输出误差预测模型,能够快速预测并联机器人机构的输出误差。充分考虑并联机构铰链安装误差与铰链轴线误差,建立包含上述输入误差的虚拟样机模型,通过虚拟实验仿真求解该机构输出误差;假定机构零部件在大批量生产情况下误差服从正态分布,构造多组服从正态分布的输入误差样本,进而建立该机构的BP神经网络预测模型。研究结果表明:该BP神经网络模型可以准确、快速地对机构位姿输出误差进行预测,为并联机器人机构的误差分析与精度综合提供了新的依据。     

3TPT并联机构的误差补偿方法

以三平移并联机器人为研究对象,建立3TPT机构参数、机构误差以及动平台位姿误差的关系方程;在求解位姿误差正解模型的基础上,对其精度补偿进行了较系统的研究,从理论上推出一种机构位姿精度补偿的方法.该方法通过对机器人支链驱动杆补偿量的控制,来提高输出位姿精度.通过典型实例校核证实了该方法的有效性.研究结果为机器人的实际精度补偿与精度控制提供了新的理论,对于优化3TPT并联机器人的机构设计有重要意义.     

三坐标测量机误差补偿方法的研究

通过对三坐标测量机更换测量系统,改进、设计与此相配的机械部分,从而建立误差补偿模型,并进行误差测试,同时利用软件进行误差补偿.结果证明:本误差补偿方法能使测量机的空间精度提高2～3倍,且这种补偿方法简单可靠,为通过误差补偿提高三坐标测量机的精度提供了简单而有效的手段.     

机器人操作臂离线编程仿真系统

简述了离线编程仿真系统相对传统示教编程的优势,提出了基于OpenGL与QT的机器人操作臂离线编程仿真系统,建立机器人操作臂及工件的三维模型并实现了机械臂的运动学动态仿真。设计开发了离线编程仿真系统各功能模块,包括机器人语言编程模块(编程语言及其翻译器)、运动规划模块、机器人运动仿真模块、模型管理及辅助模块等。最后给出了仿真系统对机器人搬运工件的应用实例。     

基于误差预测的机床精度分析与设计

数字化精度分析是当前确保机床设计精度的重要手段。精度建模与精度分析等重要手段主要针对机床几何精度、运动精度及工件表面成形运动精度。对于复杂成形运动机床,目前精度设计标准与工件加工精度之间尚无准确对应关系。为此,提出了基于误差预测的机床精度设计方案,该方案分为两阶段数字化精度分析。第一阶段通过技术系统实现工件到工艺系统各部件精度分配与检测,在规定的精度下达到机床输出精度。第二阶段通过机床系统完成机床输出到机床各组成部件精度分配与检查。文中以YK3610滚齿机为例,详细分析了两系统误差模型及应用方法,并通过试验验证机床的实际切割精度可达5-4-4等级,因此该方法为复杂成形运动机床精度的设计提供了依据。