平行双关节坐标测量机运动学分析及其仿真研究.pdf

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1、2012年1月机床与液压Jan．2012第4O卷第1期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．40No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．01．036、平行双关节坐标测量机运动学分析及其仿真研究帅荣标，吴国亮，赵继亮，夏桂锁，赖智华(九江精密测试技术研究所，江西九江332000)摘要：平行双关节坐标测量机是介于传统三坐标和关节臂式柔性三坐标测量机之间的新型三坐标测量机。对平行双关节坐标测量机进行运动学分析是对其进行研究的基础，也是研究其误差模型的前提。根据D—H法建立平行双关节坐标测量机的运动学模型，并将Mtalab的M函数编

2、程与SimMechanics进行联合仿真。通过仿真实验验证了运动学模型的正确性，为以后的理论研究提供了参考。关键词：平行双关节坐标测量机；运动学模型；SimMechanics软件；Matlab软件中图分类号：TH741．1文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)1—130—4TheKinematicsAnalysisandSimulationofDoubleParallel-jointCoordinateMeasuringMachineSHUAIRongbiao，WUGuoliang，ZHAOJiliang，XIAGuisuo，LAIZhihua(Jiujia

3、ngPrecisionMeasuringTechnologyResearchInstitute，JiujiangJiangxi332000，China)Abstract：Doubleparallel—jointcoordinatemeasuringmachineisanewcoordinatemeasuringmachinethatbetweenthetradition—alcoordinatemeasuringmachineandmulti—jointcoordinatemeasuringmachine．Thekinematicsanalysisfordoublepara

4、llel-jointcordi—natemeasuringmachinelaysthefoundationforitsstudyandisthepremiseoftheerormode1．KinematicsmodelwasconstructedbyusingtheD-HanalysismethodandwassimulatedbySimMechanicsandM—functionoftheMatlab．Thecorrectnessofthekinematicsmodelisprovedbysimulation．Itprovidesreferenceforthefurthe

5、rstudyofthetheoreticresearch．Keywords：Doubleparallel-jointcoordinatemeasuringmachine；Kinematicsmodel；SimMechanicssoftware；Matlabsoftware三坐标测量机具有通用性强、测量范围大、精度平行双关节坐标测量机高、效率高及性能好等特点，是近年来迅速发展起来具有RRP3个关节，具的新型精密测量仪器。现在的测量机主要是传统体包括旋转关节1、旋转的三坐标测量机(CMM)和关节臂式柔性三坐标测关节2和直线运动关节。量机。传统三坐标具有测量精度高、测头模型运动简

6、测量机可以实现圆单等优点，但其造价较高，对测量要求较高。关节臂柱形的测量空间，在此式三坐标测量机通常具有多个旋转关节和一个测量测量空间内，可以任意图1平行双关节坐标头，具有体积小、质量轻等特点，然而测量精度较移动测头进行测量，灵测量机结构简图低。活方便。且可以通过把平行双关节坐标测量机是介于传统三坐标和关节仪器底座固定在移动小车上，实现现场测量。该测量臂式柔性三坐标测量机之间的新型三坐标测量机。它机结构具有结构简单、体积小、质量轻、造价低等优不仅具有柔性三坐标测量机的体积小、质量轻、造价点。低、结构简单等优点，而且具有较高的测量精度，因2运动学分析此有较好的应用前景。误差模

7、型研究是研制平行双关对平行双关节坐标测量机进行研究，就需要先对节坐标测量机的重要内容，而测量机运动学模型是误其进行运动学分析。这里首先建立了平行双关节坐标差模型的基础。因此为了更好地研究误差模型，就需测量机的运动学模型，然后对其进行仿真实验，验证要对测量机的运动学模型进行研究。运动学推导的正确性。1平行双关节坐标测量机的总体结构该结构是典型的串联结构，为了研究各个关机臂平行双关节坐标测量机的结构简图如图1所示。之间的位姿关系，DENAVIT和HARTENBERG提出了收稿日期：2010—12—31作者简介：帅荣标，