基于激光跟踪仪的测量机坐标系原点拟合方法研究

为了提高齿轮测量坐标系建立精度,对基于激光跟踪仪建立大齿轮测量坐标系的方法进行复现,研究不同原点拟合方法的不确定度。使用激光跟踪仪对测量机3个方向平动轴进行采点,通过不同交点方法和不同采点数来拟合坐标系原点。实验结果表明,采用多点采样三面交点法拟合测量机坐标系坐标原点的不确定度较小。     

一种基于激光跟踪仪的火箭炮精度检测方法

校靶、自动操瞄精度检测是火箭炮装配过程中重要的基础工艺之一,是保证火箭炮射击精度的基础。目前国内火箭炮校靶、调炮精度的检测普遍采用米哈仪和双经纬仪测量法,这2种方法虽然结构简单直观,但是受人为因素影响,测量数据波动较大,不能满足火箭炮精度检测高精度的要求。利用激光跟踪仪,针对火箭炮精度测量精度高、特殊情况下需非接触测量的特点,探索了一套适合火箭炮校靶、自动操瞄精度检测的操作流程和方法。通过实际操作,采用米哈仪测量法、双经纬仪测量法和激光跟踪仪测量法,对某型火箭炮的管间平行度及调炮精度检测进行了试验,综合对比米哈仪测量法、双经纬仪测量法和激光跟踪仪测量法得出的试验数据,相比米哈仪、经纬仪而言,激光跟踪仪检测方法弥补了上述2种方法的不足,减少了人工检测的读取误差,提高了测量精度和工作效率。     

机器人坐标系与激光跟踪仪坐标系的快速转换方法

针对机器人坐标系与激光跟踪仪坐标系的转换问题,提出一种机器人单轴旋转运动与自身读数相结合的方法。将靶标球安装在机器人末端,用激光跟踪仪实时测量球心坐标,对机器人单轴转动产生的圆弧轨迹进行空间圆拟合,由三个空间圆的单位法向量可得到旋转矩阵。再求取球心初始位置相对于机器人默认工具点的坐标偏移量,便可反推机器人坐标系原点在激光跟踪仪坐标系下的坐标,即平移向量。实验结果表明,转换后空间点X、Y、Z坐标的RMS误差分别为0.216 mm、0.111 mm、0.157 mm。     

基于激光跟踪仪的数控机床几何误差辨识方法

激光跟踪仪作为一种三维测量仪器在工业测量中得到广泛应用,利用激光跟踪仪采用多站分时测量方法实现数控机床几何误差的快速、高精度检测.该方法通过控制机床按设定的路径在3D空间进给,一台激光跟踪仪先后在不同的基站位置对机床相同的运动轨迹进行测量,基于全球定位系统(Global positioning system,GPS)定位原理,确定基站的相对空间位置与各测量点的空间坐标,然后辨识出机床的各项几何误差.通过建立多站分时测量机床精度的数学模型,给出多站分时测量的算法原理,并推导出机床各项误差的分离算法,同时通过仿真验证该误差分离算法的可行性.试验表明,激光跟踪仪采用多路分时测量方法在4h内完成对一台数控铣床的精度检测,并分离出铣床的各项误差,该方法具有快速、精度高等优点,在中高档数控机床的精度检测中具有一定的应用前景.     

激光跟踪仪测量水轮机叶片的方法

现在国家正在提倡水力发电,如何生产出高质量高性能的水轮发电机,成为电机企业最关心的问题。水轮发电机转轮和叶片的测量影响着整个电机的性能。文中仅以麻石叶片的测量为例,简单介绍如何利用激光跟踪仪测量水轮机叶片,进而将这种测量方法推广到大型空间曲面的测量。     

基于激光跟踪仪的混联机器人快速零点标定方法

研究一种新型混联机器人的快速零点标定方法。该机器人由一个3自由度并联模块及一个2自由度转头串接而成,具有刚度高、工作空间大、制造成本低等优点,如配以长行程导轨,可应用于飞机结构件自动制孔作业。介绍并联模块的拓扑结构组成,提出其逆位置分析的快速数值算法。通过建立并联模块的零点误差映射模型,侧重分析各支链零点误差对动平台位置误差的影响。在此基础上,建立基于激光跟踪仪的并联模块零点误差辨识模型,并提出兼顾辨识精度、鲁棒性及标定效率的测点选取规则。算例仿真验证了上述零点标定方法的有效性。     

激光跟踪仪精密跟踪系统的设计

对激光跟踪仪的跟踪伺服控制系统进行了整体研究并给出了总体设计方案。针对跟踪目标的精密探测问题,研究了新型探测手段以及微弱光电信号的精细调理技术与数字滤波方法,使得脱靶量探测稳定性优于±2.0μm。针对跟踪角度精密测量问题,设计了圆光栅数据采集系统,实现了角度脉冲的细分、辨向与准确计数;基于谐波分析方法建立了跟踪过程中的误差补偿模型,将角度测量精度由3.5″提高到1.5″。建立了跟踪伺服电机的数学模型,分析了电流环在跟踪控制中的作用机理,提出了电流、速度、位置三闭环控制结构和复合跟踪控制策略。跟踪实验表明:系统最远跟踪距离不小于41.7m,跟踪速度不低于2.0m/s。该项技术还能为空间动态目标跟踪、激光通信等提供有益借鉴。     

面向激光跟踪仪跟踪恢复的伺服运动角度计算方法

为了解决激光跟踪仪跟踪恢复过程中快速精确的获取伺服运动角度问题,提出了一种面向激光跟踪仪跟踪恢复的伺服运动角度计算方法。首先阐述了基于主动红外探测的激光跟踪仪跟踪恢复原理与合作目标靶球视觉目标检测特点,并分析了跟踪恢复过程中光轴视轴非共轴不平行问题所导致的伺服运动角度非线性变化问题;其次,构建了目标距离、目标像素偏差值与伺服运动角度关系的计算模型,完成了基于整定数据的模型参数整定;最后,开展了验证实验并进行了精度分析。实验结果表明,计算模型得到的跟踪恢复角度与实际跟踪恢复角度差值不大于0.007 7°,最大偏移距离误差小于2 mm,满足激光跟踪仪跟踪恢复的应用要求。     

激光跟踪仪三维坐标转换综合优化方法

为了减少飞机等大型机械产品在安装过程中公共点测量误差的影响,提高坐标转换的精度,提出一种加权点匹配计算方法。该方法以匹配残差加权平方和最小作为解的最优性条件,根据不等精度测量时的加权原则,按照公共点的点位误差确定权重。基于广义逆矩阵理论,建立了近似的测量误差传递模型,分析了测量误差和权重对匹配结果的影响。为了指导跟踪仪位置的优选,借鉴结构力学理论提出一个公共点分布评价指标。重复测量实验表明,在相同测量条件下,与奇异值分解法相比,该匹配算法转换参数的标准差减小了约10%,稳定性较好。对某型飞机附件测量方案的优选实例表明,应用该评价指标有助于选择转换精度较高的跟踪仪站位。     

激光跟踪仪精密跟踪转台轴系优化设计

精密跟踪转台是高精度飞秒激光跟踪仪的关键单元,其精度直接影响激光跟踪测量系统的总体精度,而跟踪转台的精度主要由轴系精度决定,因此跟踪转台的轴系结构设计以及对其轴系进行性能分析非常重要。文中首先对精密跟踪转台进行结构设计与建模,利用SAMCEF of rotor软件对二维转台2个轴系进行了仿真分析。根据激光跟踪仪性能要求与仿真结果对轴系结构进行分析与优化。最后通过搭建的二维转台验证了所设计轴系的可行性,能够满足激光跟踪仪跟踪转台高精度、高灵敏度和低跳动的要求。     

基于非水平位移的激光跟踪仪测角误差标定方法

激光跟踪仪因测量范围大、精度高等优势被广泛应用于大型航空构件的大尺寸测量.然而,随着测量范围的增大,其测量精度将受到测角误差的严重影响.为了实现激光跟踪仪测角误差的准确评估,提出了一种基于非水平位移的激光跟踪仪测角误差标定方法.以空间任意运动位移为约束,采用三坐标测量机与高精度位移台分别对空间任意位移的角度与长度进行高...     

激光多普勒测速频率跟踪仪

一、激光多普勒测速及多普勒讯号的特点双散射型激光多普勒测速仪的原理如图1所示,山分束器将激光束分为两路,当聚焦透镜把两束光以0角会聚后,在焦点上将形成明暗相间的干涉条纹区,如图2(a)所示,每两     

超便携激光跟踪仪Vantage

作为全球最受信赖的3D测量技术提供商法如科技（FARO）近期推出了一款真正融合颠覆性新功能和超便携式设计的激光跟踪仪——Vantage。全新FARO激光跟踪仪Vantage掀起激光跟踪仪设计革命,以非同寻常的紧凑性成就了出色的性能。FARO将业内领先的激光跟踪仪尺寸缩小25％,并增加一系列新功能,为客户扩大测量范围,提高效率。     

激光跟踪仪几何误差修正

本文推出了激光跟踪仪主要几何误差数学模型，给出了误差分离方法及修正方法，首次在激光跟踪仪全程35m范围内进行了比长实验和误差修正实验，得到了LTD500大范围空间测长精度，同时验证了误差修正的正确性和有效性。     

基于激光跟踪仪的机器人误差测量系统标定

为了测量出工业机器人的定位误差,根据工业机器人定位误差测量系统的特点,采用基于距离约束的方法实现了了机器人Tool0坐标系与测量靶标坐标系之间的位置矩阵(工具坐标系)的自动化标定过程,同时分步实现了机器人基坐标系与测量设备基坐标系之间的位姿矩阵(基坐标系)自动化标定过程;建立了基于激光跟踪仪的工业机器人定位误差测量系统,并根据测量数据具体标定出了涉及到的各个坐标系,验证了算法的有效性,为工业机器人定位误差的测量打下了基础。     

基于激光跟踪仪的机器人抛光工具系统标定

针对机器人抛光工具系统传统标定方法精度低的问题,提出了一种基于激光跟踪仪的工具系统标定新方法。介绍了机器人抛光系统,并定义了系统的一系列坐标系,为后续的讨论奠定基础。利用激光跟踪仪分别测量机器人法兰盘坐标系位姿和工具坐标系位姿,最终获得两者之间的坐标变换关系。通过试验对机器人抛光工具坐标系进行标定,取得了较好的效果,验证了该理论的有效性和正确性。     

一种基于工具坐标系的机器人运动学参数标定方法

机器人末端执行器位姿误差在基础坐标系中表示时,误差模型中包含姿态误差与位置矢量的乘积项,影响了参数标定识别精度。以工具坐标系为参考系,给出一种基于指数积公式包含关节约束条件的机器人位姿误差标定模型,避免了姿态误差与位置矢量的乘积项对参数标定识别精度的影响。以UR5机器人为标定对象,采用LeciaAT960-MR激光跟踪仪为测量设备,进行参数标定试验。试验结果表明,经参数标定后UR5机器人位置误差模和姿态误差模的平均值分别减小了91.07%和89.16%。     

一种线宽可调的激光标线仪

详细介绍了利用柱透镜准直的激光标线原理.激光标线仪的主要性能指标之一激光线的弯曲度,对激光标线的弯曲度误差作了分析,得出了激光光源和柱透镜的位置关系是影响弯曲度主要因素.为保证圆柱透镜和投射激光束的位置关系在正透镜调整圈端部设计一个定位柱面,和镜筒内孔的圆柱面相配合,保证了正透镜调整圈和镜筒的同轴度,一般的结构是镜调整...     

一种基于Snake和强跟踪滤波器的目标跟踪方法

结合Snake和强跟踪滤波器提出一种新的目标跟踪方法.由于采用了贪婪算法,提高了Snake的收敛速度;采用滤波器进行预测,缩小了Snake的收敛范围,进一步提高了算法的运行速度,跟踪的实时性得到加强.同时,由于强跟踪滤波器的出色表现,对于运动目标的突变,本文的方法也能进行较好的跟踪.实验表明,本文的方法确是一种快速、有效的运动目标跟踪方法.