平行双关节坐标测量机结构参数标定技术研究.pdf

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1、平行双关节坐标测量机结构参数标定技术研究StructuralParameterIdentificationDoubleParallelJointsCoordinateMeasuringMachine2011年4月合肥工业大学[』

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4、。本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：篪《．野猪垆猁研耀．幽U’委员：孝痧待夏丧态。合肛秒芝久雩翻忆多丛炙孚导厩孑0樗竹纪灸蟛17教技独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在

5、导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金g墨工些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签字：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金魍-工些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金筵兰些太堂可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印

6、或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：平行双关节坐标测量机结构参数标定技术研究摘要本文研究了一种非正交坐标测量系统一一平行双关节式坐标测量机，该测量机具有测量范围大、使用灵活轻便等优点，限制其实际应用的关键是其测量精度的问题，本文主要研究工作正是围绕提高精度展丌的。借鉴工业机器人运动学建模及柔性关节式坐标测量机的数学建模方法，使用了D-H方法对所设计的平行双关节坐标测量机进行运动学建模分析，给出了测量机的测量方程式。坐标测

7、量机的零部件在加工、装配的过程中会有误差，将这些误差细化成影响数学模型的各个误差项，将这些误差项代入数学模型，建立了平行双关节坐标测量机的误差模型。对平行双关节坐标测量机的关键部件用高一级精度的正交三坐标测量机进行了误差分离，如：连接臂、轴等。将测量得到的结果对数学模型中的参数进行修正，增加数学模型的准确性。用标准24面棱体对两个圆光栅角度传感器进行检定，画出光栅的误差曲线，对误差曲线进行拟合，求出近似的误差函数，用求出的误差函数对光栅的误差进行修正，从而获得高精度的旋转角度。建立了平行双关节坐标测量机的结构参数标定模型，并给出了具体的基于标准量块长度的标定法、基于标准

8、环规直径的标定法。对标定体进行连续的多次测量，将测量的数据带入，求出结构参数，并将这些参数重新带回数学模型，对标准件进行多次测量验证标定结果的准确性。法。关键词：平行双关节坐标测量机，最小二乘法，参数标定，高斯．牛顿迭代StructuralParameterIdentificationDoubleParallelJointsCoordinateMeasuringMachineABSTRACTThispaperstudiesanon—perpendicularcoordinatemeasuringsystemdoubleparalleljointscoordinateme

9、asuringmachinewiththeadvantagesoflargemeasuringrangeandhighflexibility．However，itslowmeasuringaccuracyisthekeyfactortolimititspracticalapplication．Andthemainworkofthispaperfocusesonhowtoimproveitsaccuracy．Withthereferencetoindustrialrobotkinematicsmodelingandflexiblearticulatedcoordinate

10、measuringmachinemathematicalmodeling，ThekinematicanalysisofthedoublejointcoordinatemeasuringmachineiscarriedoutaccordingtoDHmethod，andthemeasuringequationisputforward．Theerrorsproducedintheprocessingandassemblingarerefinedintoerrorterms，andthensubstitutedintothemathematic