四坐标位姿测量仪设计研究与误差分析

四坐标位姿测量仪是针对某轻型汽车底盘前悬置横梁上四孔位姿测量设计的新型仪器·该测量仪以六自由度并联机构作为执行机构·能够迅速准确地到达被测孔的实际位置 ,测量头具有对非测量参数误差的自适应和自调整能力·采用比较法实现参数测量·该机构结构新颖 ,测量效率高·系统分析研究了各因素造成的测量误差 ,提出了减小测量误差的措施 ,从而为精确设计测量仪提供了可靠依据·四坐标位姿测量仪设计研究与误差分析@余晓流 @王启义 @赵明杨 @邹豪 @钱方美     

并联Stewart机构位姿误差分析

从并联机构与串联机构的运动学等效,并联机构本身特征与并联机构实际工作空间出发,考虑各分支末端误差对最终运动平台末端误差的影响,提出了并联机构位姿误差放大因子分析法·依据位姿误差放大因子具有对误差定量分析的特点,该分析方法既可用于机构参数优化,又可用于结构精度设计·最后,给出了一个实例说明本方法的有效性·     

非接触式动态位姿测量方法研究

针对非接触式动态位姿测量系统在人体运动信息检测的应用中对人体精细、微小动作测量精度的要求,提出了非接触式动态位姿测量系统的重构修正模型.该模型以三维重构理论知识为基础,综合考虑影响测量系统精度的多种因素,给出了测量误差理论体系,确定了该模型的修正成像方程.实验表明:通过基于修正模型的非接触式动态位姿测量系统进行静态标定和动态位姿参数测量,测量精度比修正前有明显提高.     

平面3-RPR机构运动学标定的矩阵重构法

机构的标定是通过对终端位姿的测量来求取机构的结构误差。采用间接测量方法对机构进行标定 ,容易出现测量误差被放大的问题 ,为解决测量噪声的干扰问题 ,提出了一种新的解决方案—矩阵重构法 ,该方法避免了繁杂的大规模寻优计算。仿真计算表明 :通过此方法计算出的机构结构误差能够满足对实际机构标定的精度要求 ;该方法可向空间机构推广 ,继而用来解决虚轴机床的标定问题     

回转副测量安装位姿不确定性影响分析与评价

将测量仪轴线矢量描述为直纹面的直母线,直母线随回转轴一起误差运动,其轨迹形成直纹面,通过建立的直纹面几何模型分析测量仪安装位姿不确定性对测量结果影响,并提出一种消除仪器安装位姿不确定性影响的评价新方法.定义了球面像误差和腰线误差去描述直纹面的误差运动范围,并通过优化得到全局不变量.采用全局不变量对主轴误差运动进行评价具有唯一性,可以剔除安装位姿不确定对测量结果的影响.通过Lion公司的双标准球测量仪实际测量得到主轴误差运动参数,通过3次安装实验优化结果对比,验证该方法的有效性.     

一种6-THHT并联机器人位姿检测方法

为了实时给出6-THHT并联机器人的末端执行器的精确位姿,该文对一种能覆盖并联机构全工作空间的附加中心轴测量装置的多传感器检测技术进行了系统研究.利用D-H矩阵建立测量模型并设计了求解算法,结合实验获得的测量机的6个运动链参数,计算出某一时刻末端执行器的实际位姿状态.该检测装置已成功应用于并联机构结构参数的标定,以其作为控制系统的反馈环节,可为并联机器人的大闭环控制提供依据.     

混凝土泵车臂架布料机构及其运动学仿真方法的研究

针对混凝土泵车臂架布料机构特点,对其进行了折叠方式分析,研究了臂架布料杆倍角运动机构,实现了布料机构位姿仿真,给出了包络图形成机制·     

虚拟圆度误差测量仪的研制

利用美国NI公司的LabWindows/CVI为软件开发平台,结合实验室现有的测量条件和基于PC的数据采集卡,开发研制了虚拟圆度误差测量仪·该仪器将形位误差测量技术与虚拟仪器技术相结合,用圆度误差的最小二乘圆评定法、最小区域圆评定法、最小外接圆评定法、最大内切圆评定法,解决了圆度误差的测量问题,并且将圆度误差图形在屏幕上形象、直观地显示出来·有利于分析误差产生的原因,以便控制制造误差·该仪器测量精度高,工作稳定,制造成本低,并具有良好的功能扩展能力,既可用于实验教学,又可用于生产实际·     

冗余驱动的托架式并联调姿机构动力学建模

飞机装配领域广泛使用托架式调姿机构进行工件位姿调整,由于托架质量大、惯性大,导致其运动学控制困难,需要引入动力学控制.确定了位姿反解时调姿机构位姿参数中的独立变量与位姿正解时驱动量中的独立变量,以此为基础进行了速度与加速度正反解分析,然后利用牛顿—欧拉法对一新型三自由度冗余驱动的自动钻铆托架式并联调姿机构进行了动力学建模;考虑定位器移动副摩擦的影响,结合伸缩筒变形协调性分析、调姿机构位姿误差与结构误差分析,建立球铰处作用力、伸缩筒顶端变形量、调姿机构位姿误差、球铰中心点位置误差之间的补充方程,增加动力学模型中约束方程个数;采用Matlab与Adams进行了动力学模型的相互验证,证明了建模方法的有效性,该方法可用于其他类型基于定位器的并联机构动力学控制.     

一种基于视觉测量的大型碟式聚光器 镜面单元位姿调节方法

根据大功率碟式聚光器镜面单元结构特点及在线安装过程中对镜面单元位姿快速检测、高效调节和精确定位的需要,提出了一种基于三目视觉测量和机器人辅助安装的镜面单元位姿调节方法.建立了任一镜面单元角点空间坐标方程,设计了镜面单元位姿调节系统结构,并明确了相应调节方法与步骤.以38 k W碟式聚光器为例,对镜面单元不同位姿进行了光学计算,分析了视觉测误差和镜面单元制造误差等因素对镜面单元位姿调节的影响.结果表明,基于视觉测量的调节方法,在不考虑其他误差情况时,当视觉测量误差和镜面单元制造误差的综合误差控制在±2 mm内,能满足镜面单元位姿调节精度要求.     

纳米磁性膜微波电磁参量谐振腔法测量分析

基于谐振腔微扰法测量薄膜复电磁参数的基本原理，使用微波网络分析仪和谐振腔，利用虚拟仪器技术，开发了薄膜电磁参数自动测量系统．利用测试系统对FeCo基纳米膜进行了测试，分析了散射参数、信号源频率与Q值、样品超薄特性、热环境和实验操作等因素对测量结果产生的影响，并由此提出了改进谐振腔法的实验方案．提高了测量的精度，复磁导率测试误差低于6％，复介电常数测试误差低于4％．     

提高三点法测量精度的研究

目的 研究进一步提高三点法测量圆度及轴系运动误差精度的方法。方法 分析了测头读数及角位置误差对圆度各次谐波及圆周各点测量精度的影响,提出了三点法测量系统的优化策略与算法,研究了三点法测量误差的分布与传递规律;提出了克服测头定位误差以及３个测头的灵敏度不一致影响的软件校正方法。结果 圆度各次谐波的最大测量误差相对于传统三点法减小６７％,圆度及其各次谐波的测量不确定性明显降低。结论 该方法能明显提高三     

基于虚拟仪器技术的薄膜电磁参量测量

基于谐振腔微扰技术，利用先进的矢量网络分析仪，结合虚拟仪器技术研制了一套测量薄膜微波电磁参量的自动测量系统．该系统可以方便、快捷地测量薄膜在微波频率下的复介电常数和复磁导率．图形化编程语言LabVIEW大大缩短了系统开发时间，提高了编程效率．     

车轮定位参数测量原理及系统固有误差

分析了转向轮主销后倾角和主销内倾角的测量原理,根据空间几何关系,求得它们的测量值与实际值之间的函数关系。指出车轮定位仪测量系统存在固有误差,并对其进行研究,得出了系统固有误差的具体计算方法,计算出在常用测量区间系统固有误差在5%左右。为了提高测量系统的测量精度,应消除固有误差和简化操作程序。     

动态误差时间序列小波神经网络预测模型

基于现代误差修正技术,研究小波神经网络建立的动态测量误差预测模型,以进行误差修正,提高动态测量精度,避免了传统神经网络需要人为干预网络结构参数的不足。文章介绍了建模方法,重点对大轴圆度误差测量过程中的动态测量数据进行实例分析,结果表明,该模型预测精度高,具有重要的应用价值。     

基于普通编码器的高精度位置检测方法

根据普通增量式光电编码器测量转角位置的原理，分析了量化误差的形成原因和编码器脉宽制造误差对测量精度的影响，提出了新的信号处理算法——脉冲细分法，利用该方法减小了量化误差．同时标定出编码器的脉宽系数井以它作为脉宽制造误差的补偿参数，消除对位置测量造成的影响，最终提高了系统的测量精度．     

千分表法测定金属丝的杨氏模量简

针对传统的拉伸法测定金属丝杨氏模量实验中涉及仪器多、待测物理量多以及实验调节繁琐等问题,设计了一种用千分表测定金属丝杨氏模量的实验装置,该装置用千分表直接测量金属丝因受外力而发生的微小形变量,再通过计算获得杨氏模量值。用该方法测定金属丝的杨氏模量大大降低设备要求,简化测量和计算,降低实验的系统误差。     

快速检测三坐标测量机垂直度误差的新方法

根据三坐标测量机空间误差与几何误差关系，使用Renishaw检查规，通过测量xy、yz和xz平面内特定圆周上各点的空间误差，可快速获得垂直度误差．使用该方法可快速、准确和方便地检测三坐标测量机垂直度误差，在安装和调试大量程三坐标测量机时，可快速检测，根据检测结果及时调整，方便快捷．     

电容的快速测试问题

对保证测量精度的同时又能适应电容生产企业现场快速测试要求的测量方案进行了讨论，采用了减小测量误差的几项措施，通过4个相位分量同时测量，缩短采样时间，提高了仪器的测量速度。     

介质柱谐振器法测量微波陶瓷介电参数的误差分析与实验研究

讨论微波介质谐振器介电常数与品质因数的测量技术、测量基本原理及有关参数的计算方法,同时也较详细地给出了实际测量中模式的判别方法及测量误差分析,并结合所用仪器的实验测量误差与理论误差进行比较.通过上述分析可知该方法对介电常数的测量较为精确,而对无载品质因数的测量误差相对较大,且随样品介电常数、高度的增大,测量误差减小.