关节类坐标测量机连杆微变形测试技术研究 [复制链接]

资料简介：
关节类坐标测量机连杆微变形测试技术研究（硕士学位论文），共72页。
【摘要】 关节类坐标测量机是一种具有测量范围大、使用灵活便携等优点的坐标测量仪器。关节类坐标测量机由连杆自重影响了其测量精度。本文以平行双关节坐标测量机为研究对象，研究由自重引起的力变形误差，并利用激光二极管和PSD位置敏感传感器搭建连杆微变形测试系统，主要研究工作有：（1）运用改进D-H建模理论建立平行双关节坐标测量机的运动学测量模型，分析了其存在的误差源，分别建立系统误差模型和随机误差模型。（2）平行双关节坐标测量机的测量臂机械结构为悬臂式。分别对Z轴立柱、滑座、连接臂1、连接臂2进行静力学分析，建立由自重引起偏差的误差模型。分别利用Matlab和ANSYS软件对力变形误差进行仿真。（3）搭建了基于激光二极管和PSD位置敏感传感器的连杆微变形测试装置。设计了PSD传感器的后续信号处理电路，编写了基于Labview的数据处理软件。（4）运用Kohzu精密位移台和BP算法对PSD位置传感器的非线性进行修正。分别对测试装置的稳定性，漂移和环境光对测量系统的测量精度影响进行测试。测试结果表明测量装置的稳定性良好，漂移量较小，环境光越弱，对测量精度影响越小。
【关键词】 平行双关节坐标测量机； 误差模型； 静力学分析； 连杆微变形测试系统； 非线性修正；

目  录
第一章  绪论  1
11  坐标测量机的发展  1
111  正交式坐标测量机的发展  1
112  柔性关节式坐标测量机的发展  1
113  平行双关节坐标测量机的发展  4
12  运动学建模及连杆微变形测试技术研究现状  6
121  平行双关节坐标测量机的运动学建模  6
122  连杆微变形测试技术研究现状  6
13  课题来源、研究目的及意义  7
第二章  平行双关节坐标测量机的测量模型 8
21  平行双关节坐标测量机的数学建模  8
211 D-H 建模理论  8
212  改进的 D-H 建模理论  9
213  平行双关节坐标测量机的机构  10
214  平行双关节坐标测量机的运动学建模  10
22  平行双关节坐标测量机的误差源分析  12
221  平行双关节坐标测量机系统误差分析及修正方法  13
222  平行双关节坐标测量机随机误差分析  14
23  平行双关节坐标测量机的系统误差模型  15
24  平行双关节坐标测量机的随机误差模型  16
241  标尺读数引起的随机误差  16
242  关节晃动引起的随机误差  17
243  包含标尺读数和关节晃动的随机误差模型  18
25  总结  19
第三章  平行双关节坐标测量机结构的静力学分析  20
31  平行双关节坐标测量机机械结构静力学分析  20
311  悬臂梁弯曲模型  20
312  连接臂 2 静力学分析  22
313  连接臂 1 静力学分析  23
314  滑座静力学分析  24
315 Z 轴立柱静力学分析  26
32  平行双关节坐标测量机的力变形误差模型 28  
321  理想模型 28
322  力变形误差模型  28
33  平行双关节坐标测量机的力变形误差计算 29
34  总结  31
第四章  连杆微变形测试技术研究 32
41  连杆微变形测量原理  32
43  连杆变形测试装置设计  33
431 PSD 位置传感器  33
432 PSD 位置传感器信号处理电路设计  34
44 PSD 位置传感器的数据采集程序设计  37
441 LabView 软件  37
442  数据处理软件  37
45  基于 BP 算法对 PSD 位置传感器的非线性修正  40
451 BP 神经网络的结构及算法  41
452  基于 L-M 算法的 BP 网络对 PSD 的非线性修正 42
46  总结  43
第五章  连杆微变形测试系统的性能测试  44
51  测试系统的非线性度修正实验  44
52  稳定性测试实验  46
53  测量系统漂移测试  47
54  背景光对系统测量精度的影响实验  48
55  影响测试系统测量精度的因素分析  49
56  总结  50
第六章  总结与展望  51
61  总结  51
62  展望  51
参考文献  52
附录 1 55
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 57
1）参加的学术交流与科研项目  57
2）发表的学术论文  57

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• 关节类坐标测量机连杆微变形测试技术研究
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