关节臂式坐标测量机转角误差的仿真研究.pdfVIP

设计与研究Des_目nandR渊rch 关节臂式坐标测量机转角误差的仿真研究 许 静 祝连庆 潘志康 郭阳宽 陈青山 (北京信息科技大学光电信息与通信工程学院，北京 100192) 摘 要：在关节臂式坐标测量机的众多误差源 中关节转角误差是影响其测量精度的主要因素之一。采用 D — H方法 ，建立了关节臂式坐标测量机的测量模型和转角误差模型。运用MATLAB仿真技术对关 节转角误差分布进行仿真研究。基于仿真结果给对测量精度影响较大的关节转角所处 的关节选用 高精度的圆光栅编码器，经计算证实这样做可以显著提高关节臂式坐标测量机的精度。 关键词 ：关节臂式坐标测量机 转角误差分布 圆光栅编码器 中图分类号：TP391．9 文献标识码：A Thesimulationresearchofthejointangleserrorofarticulated arm coordinatemeasuringmachine XUJing，ZHULianqing。PANZhikang，GUOYangkuan，CHENQingshan (SchoolofPhotoelectronicInformationCommunicationEngineering，BeijingInformation ScienceTechnologyUniversity，Beijing100192，CHN) Abstract：InmanyerrorsourcesofarticulatedarlTlcoordinatemeasuringmachine，thejointangleserroris0neof mainfactorsin influencingitsmeasurenlentprecision．OnthebasisofDenavitHartenbergnotation，a mathematicalmodelandjointangleserrormodelforarticulatedarm coordinatemeasuringmachinewas built．UsingthesimulationtechnologyofMATLABtosimulatetherotordistributionofjointangle．On thebasisofthesimulationresults，throughcalculationconfirmedthatchoosethehighprecisiongratings eneodertothejointwhoseangleshavemoreerrorscansignificantlyimprovethemeasuringmachinepre— cision． Keywords：ArticulatedArm CoordinateMeasuringMachine；ErrorDistributionofJointAngle；Gratingsencoder 关节臂式坐标测量机是典型的非正交坐标测量系 大的。本文为提高测量精度 ，针对所研制的关节臂式 统，它类似于机器人手臂，主体的结构是可以旋转的关 坐标测量机进行关节转角误差分布的仿真研究，验证 节和关节连接杆，它具有机械结构简单、重量轻、便于 了给 1、2关节采用高精度 的圆光栅编码器，可以减小 携带，适用于现场测量等优点。但是不足之处就是其 关节转角误差对关节臂式坐标测量机精度的影响。 结构基本为串联式，对于各杆件参数误差在传递到末 1 关节臂测量模型及转角误差模型 端测头上时具有很大的放大作用，因此，如何提高精度 是关节臂式坐标测量机亟待解决的技术之一。 1．1 测量模型 近年来，国内很多研究机构给予关节臂式坐标测 本文主要研究的是六 自由度关节臂式坐