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《關(guān)節(jié)式坐標測量機標定的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要反求工程作為一種新型的設(shè)計方法，在引進國內(nèi)外的先進制造技術(shù)、縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期以及降低生產(chǎn)成本等方面發(fā)揮著重大的作用。關(guān)節(jié)式坐標測量機由于其體積小、重量輕、攜帶方便、測量范圍不受工作臺面限制等優(yōu)點，已日益受到逆向工程領(lǐng)域的重視。本文在前人工作的基礎(chǔ)上，對新開發(fā)的關(guān)節(jié)式坐標測量機的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)標定進行了以下幾方面的研究。首先論述了關(guān)節(jié)式坐標測量機的系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，并在Denavit-Hartenberg方法的基礎(chǔ)上，建立了關(guān)節(jié)臂的數(shù)學(xué)模型和測量運動方程，對機構(gòu)的坐標轉(zhuǎn)換方程進行深入的推
2、理和驗證；同時用Matlab軟件做仿真試驗，模擬出系統(tǒng)的相應(yīng)位姿，從而精確、直觀地驗證了數(shù)學(xué)模型的正確性。其次建立了關(guān)節(jié)臂的誤差模型，通過誤差模型實驗，證明了參數(shù)誤差模型的真實、可靠；設(shè)計一種全新的標定塊，運用矩陣全微分方法分析誤差，利用最小二乘法和迭代法快速、高精度地實現(xiàn)了關(guān)節(jié)臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運動參數(shù)標定，預(yù)計精度可達到亞像素級。最后設(shè)計了關(guān)節(jié)臂參數(shù)與坐標變換標定軟件模塊，即數(shù)據(jù)記錄、標定計算和測量模塊。運用VisualC++6.0和Matlab7.0混合編程，具有良好的實用性和通用性；在Pro/MECHANICA
3、模塊中實現(xiàn)了ACMM的運動分析和模擬仿真，更清晰、逼真地再現(xiàn)了機構(gòu)運動的情況，同時可獲得幾何圖元速度、加速度以及機構(gòu)運動的軌跡曲線，以及判斷元件間的干涉情況。關(guān)鍵詞：反求工程關(guān)節(jié)式坐標測量機數(shù)學(xué)模型參數(shù)標定仿真實驗運動分析I華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractReverseEngineering(RE)asanewdesigningmethodcandoalotofthingsintheabsorptiondomesticandinternationaladvancedtechnique,shorteningt
4、heproduct'sdevelopmentperiodandloweringtheproductioncost.Nowadaysarticulatedcoordinatemeasuringmachine(ACMM)isbecomingmoreandmorepopularinthefieldofREandgainedgreatinterestfromthefieldofRE,becauseofitsalotofadvantagessuchasconveniencetobeused,portabilitytobeca
5、rriedforitssmallvolumeandlightweightandflexibilitytotheworktable.Basedonaseriesofpreviousresearchesinthisfield,alotofresearchesonmathematicalmoduleandparametercalibrationbasedonnewlydevelopedACMMwerecarriedoutasfollowinthisdissertation.Firstly,thesystematicmec
6、hanicaldesignaboutthelinksandjointsforArticulatedCoordinateMeasuringMachineisdiscussed.OnthebasisofD-Hmethod,themathematicalmoduleandmovementequationforprobingthejointarmendwerebuilt;thecoordinatetransformationequationsofthemachinewerethoroughlyinferredandvali
7、dated.Andtheverificationmethodwasusedtosimulatetheexperimentresultswiththepowerfulmathematicaltool——MATLAB,andthereforethepositionandpostureweresimulated.Thegoodagreementofnumericalsimulationwiththoseofcorrespondingindicatedthatthedevelopedmodelwasreasonablean
8、dfeasible.Secondly,theerrormodelofjointswasestablished,theparametersofjointserrorwerewithintheextentofpermission.Theerrormodelwasthereforeprovedtrueandreliable.Furthermoreanewcalib
