關(guān)節(jié)式坐標測量機最佳測量區(qū)實用化研究.pdf

1、關(guān)節(jié)式坐標測量機相對于正交坐標測量機具有測量范圍大、方便攜帶、測量效率高等優(yōu)點，然而由于其串聯(lián)式的機械結(jié)構(gòu)，使得誤差逐級傳遞并且累積放大，導致測量精度不高，無法滿足一些實際工程的需求，限制了其在現(xiàn)實中的應(yīng)用。因此，提高測量機的測量精度是急需解決的問題之一。
　　研究發(fā)現(xiàn)在關(guān)節(jié)式坐標測量機測量空間中存在誤差較小的最佳測量區(qū)，對小的實測對象在此區(qū)域內(nèi)測量可以使得測量精度得到一定的提高，本文圍繞圓編碼器誤差，提出了求解最佳測量區(qū)及使最佳

2、測量區(qū)位于易于操作的區(qū)域的方法。
　　根據(jù)關(guān)節(jié)式坐標測量機的測量模型，建立了關(guān)于圓編碼器誤差的測量機誤差模型。利用光電自準直儀與金屬多面棱體組合的方法，對圓編碼器誤差進行標定。建立圓編碼器偏心誤差模型，并用以修正標定數(shù)據(jù)中由于安裝偏心引起的誤差成分。采用三階傅里葉級數(shù)對誤差曲線進行擬合，得到6個圓編碼器的誤差特性曲線。
　　采用蒙特卡洛法確定測量機的測量空間。利用牛頓迭代法對測量機測量方程進行逆解，得到單點多姿態(tài)下的關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角

3、組合，帶入測量機誤差模型中得出單點誤差分布。通過設(shè)計合理的布點與推廣方法得到測量空間中均勻分布的大量采樣點的數(shù)千種關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)角組合，分析得出測量空間內(nèi)大量采樣點的最大誤差分布情況。
　　為了得到最佳測量區(qū)具體位置，將測量空間等間隔切割成一系列小的立方體區(qū)域，對每個小的區(qū)域建立求取區(qū)域內(nèi)最大測量誤差的數(shù)學模型，改進蟻群算法并用于求解該模型，確定了各小立方體區(qū)域的最大測量誤差，通過比較找到其中最大測量誤差為最小的區(qū)域即為最佳測量區(qū)。