柔性三坐标测量仪在汽车碰撞试验中的应用

随着各国汽车碰撞安全试验标准体系及试验方法的不断更新和发展,柔性三坐标测量仪在汽车碰撞试验中的应用范围日益增加,已经成为汽车碰撞试验的主要测试设备之一。文章简要梳理了柔性三坐标测量仪在汽车碰撞试验乘员舱侵入量测量、座椅调整、H点测定、假人定位、摄影标识定位、车辆碰撞参考线定位以及移动渐进可变形壁障(MPDB)测量等流程中的应用案例和方法,为即将从事汽车碰撞试验的工程技术人员了解柔性三坐标测量仪在汽车碰撞试验中的应用提供参考。

柔性坐标测量机空间误差模型研究

为了进一步提高柔性坐标测量机的测量精度,针对基于D-H方法的误差模型设计缺陷,提出基于泛函网络的空间误差模型设计方法。在介绍目前国内外常用D-H测量模型和误差模型的基础上,详细给出柔性坐标测量机泛函网络拓扑结构的设计过程,讨论基函数的选择问题,研究泛函网络的逼近算法,并通过800mm标准量块进行标定试验。精度测试结果表明,基于泛函网络方法建立的误差模型所得出的800mm量块长度测量误差远远低于基于D-H方法建立的误差模型测量误差,从而验证误差模型及逼近算法的有效性。

柔性三坐标测量臂的标定技术研究

给出了一种柔性三坐标测量臂的机械结构、测量方程以及测量误差线性模型,依据高精度正交三坐标测量机提供的标准,运用最小二乘参数辨识法对测量臂进行标定,并较好地解决了测量臂基准坐标系与高精度正交三坐标测量机的坐标系不能完全重合的问题.给出了标定实验结果,并对结果进行了检验.由于所研制的测量臂采用了比较稳定的机械结构以及输出比较稳定的角度编码器,因此标定效果比较明显.比较标定前后的结果,所使用的标定模型能使测量臂的测量精度提高约20倍,具有较好的标定效果及实用性.

柔性坐标测量机参数辨识方法

设计了一种六自由度关节式柔性坐标测量机,并对该测量机测量方程中的参数进行了辨识,提出了一种快速简易的单点锥窝标定方法。该方法基于单点锥窝提供的空间单点基准,利用非线性最小二乘中的高斯-牛顿法,求解测量机测量方程的参数值。实验结果表明,该方法能够有效提高测量机的整体精度,且操作简单、计算效率高。

新型4-UPS-UPU并联坐标测量机刚柔耦合动力学性态

介绍了一种新型4-UPS-UPU五自由度并联坐标测量机机构,该测量机机构定平台通过4个结构完全相同的驱动分支UPS(虎克铰-移动副-球副)以及另一个驱动分支UPU(虎克铰-移动副-虎克铰)与动平台相连接。协同利用CAD、CAE和可视化虚拟样机技术,完成对4-UPS-UPU并联坐标测量机的刚柔耦合动力学性态研究。在SolidWorks中建立该测量机三维实体模型,在ANSYS中对测量机实体模型中的驱动杆件进行柔性化处理,最终在ADAMS中建立了测量机刚柔耦合虚拟样机。对该测量机运动输出响应、驱动杆动应力和固有频率等动力学性态进行了仿真分析。仿真结果表明:驱动杆件的弹性变形对测量机的动力学性能具有重要影响,该刚柔耦合虚拟样机能正确地反映测量机的动力学性态。

高速空间并联式坐标测量机动力学优化设计"

为了改善高速空间并联式坐标测量机的动力学性能,将虚拟样机技术应用于该测量机的弹性动力学优化设计中。协同利用CAD、CAE和可视化虚拟样机技术,建立高速空间并联式坐标测量机的刚柔耦合虚拟样机,分别考察动平台质量与驱动杆轴径的变化对测量机运动输出误差及驱动杆最大动应力等动力学行为的影响规律,并据此对这些参数进行优化设计,得到测量机动平台质量为80.85 kg,驱动杆轴径为44 mm。仿真结果表明,经过优化设计,测量机驱动杆最大动应力降为17.5 MPa,运动输出误差也明显小于优化设计前,测量机的动力学特性得到明显改善。

多路激光跟踪干涉柔性坐标测量系统三自由度坐标测量方法的研究

基于激光跟踪干涉测量方法建立的柔性三坐标测量系统能够有效的解决大型工件特征点的三维坐标测量 ,并且有望获得高的精度。本文讨论的四路激光跟踪干涉测量系统 ,运用冗余法测量原理 ,进行系统的自标定及丢光的自恢复 ;区别于三角法、球坐标法对角度测量的依赖 。

柔性坐标测量机建模的泛函网络研究

柔性坐标测量机的测量模型若用D-H方法和传统的神经网络建模,则对测量精度有一定的影响。为了进一步提高测量精度,该文对泛函网络的基函数、拓扑结构和学习算法进行了研究,并应用泛函网络建立柔性坐标测量机的测量模型。利用高精度的正交三坐标测量机进行单点坐标标定,采用标准锥窝法在测量空间上随机取点采样,实验结果表明,泛函网络建模结果与采样数据误差等级为0.1μm,这说明基于泛函网络建立柔性坐标测量机的测量模型是可行的。

基于MonteCarlo理论的柔性坐标测量机测量空间分析

对柔性坐标测量机的测量空间进行了定义，建立了测量模型，采用蒙特卡罗（MonteCarlo）理论生成了6个关节变量的伪随机数，并利用坐标测量机的测量模型进行了仿真。仿真结果表明，该测量空间的形状为一完整的球体，没有“空腔”，证明了柔性坐标测量机几何结构尺寸的设计符合要求，并有助于进一步研究该测量机空间误差分布规律。

国产柔性坐标测量机机械部分设计与调试

经过4a研制出了6自由度柔性坐标测量机并形成产品投放到国内市场.主要介绍了其机械部分设计、制造与调试的思路和措施,选用高精度光栅传感器并精心调整光栅偏心,通过圆光栅读数误差试验,实现对光栅测角误差的修正,从而确保了该产品的测量精度.

高斯—牛顿法在关节式柔性三坐标测量机参数辨识中的应用

介绍了一种自行设计的六自由度关节式柔性三坐标测量机,并对该测量机的结构参数进行辨识,提出了一种基于空间两点距离的标定方法。该方法使用API激光跟踪仪作为基准,利用非线性最小二乘中的高斯—牛顿法,求解测量机测量方程的参数值。实验结果表明,该方法能够有效提高测量机的整体精度。

柔性关节式坐标测量机的结构设计分析

文章阐述了六自由度柔性关节式坐标测量机的机械结构和测量原理,推导出了其测量方程;重点进行了整体方案设计,使得坐标测量机的测量空间尽可能大,减少测量死角,同时对杆长进行优化设计;最后,比较了国际上生产坐标测量机的3家公司产品的特点。

柔性检测设备——三坐标测量机

简略介绍了三坐标测量机分类、结构及用途。作为现代检测设备,其优越性正在被越来越多的人所承认与关注。

矿井天轮在线切削精度测量设备的柔性误差预测

矿井天轮绳槽要求切削精度在±0.5 mm,用于切削加工的在线测量设备为自驱动关节臂坐标测量机,由于其柔性产生的变形使测量机的测量精度无法保证,建立了测量机的理论模型与三维仿真分析模型,通过刚柔耦合仿真分析确定测量机的测量误差值。将仿真结果用RBF神经网络进行预测,确定测量机的模型参数与误差值的关系。通过对比,建立的RBF神经网络能够实现柔性动态变形误差最大值为5.16×10^-4 mm的高精度预测。

基于D-H矩阵的柔性坐标测量机多测量模型研究

柔性坐标测量机使用灵活且携带方便等诸多优点,深受业界人士好评,但因其成本昂贵且精度不高而受到限制。在不增加柔性坐标测量机硬件成本的基础上,为了提高测量精度,提出了多测量模型方法。分析了单个测量模型的不足,研究了多测量模型的优越性。为了验证多测量模型的有效性,在实验中选取了标准量,给出了采样策略,进行了标定运算。结果表明,在同一采样区间,只带一个测量模型的柔性坐标测量机的测量误差为0.076 3 mm,而带多测量模型的柔性坐标测量机的测量误差为0.041 6 mm;在不同采样区间,只带一个测量模型的柔性坐标测量机的测量误差为0.128 4 mm,而带多测量模型的柔性坐标测量机的测量误差为0.052 3 mm。显然,多测量模型优于单个测量模型,这对于促进柔性坐标测量机的普及应用具有较大的理论价值和实际应用意义。

基于改进遗传算法实现柔性三坐标测量机参数标定

针对柔性三坐标测量机测量精度低的弊端,提出了误差修正和参数标定的方法。应用Denavit-Hartenberg(DH)法建立了柔性三坐标测量系统的运动学模型和误差模型,考虑系统结构参数标定问题,提出了一种基于优化最小二乘法的改进遗传算法。首先,在最小二乘法中引入变化因子来衡量收敛速度;其次,当该因子趋于稳定时,将产生的次优解作为遗传算法的初始群体,并对一般遗传算法进行改进;最后,根据改进的遗传算法进行搜索、计算,得到满足要求的最优解,完成系统结构参数的标定。实验表明:该方法具有收敛速度快、鲁棒性好等优点。

柔性臂测量机的圆光栅偏心参数标定算法

柔性臂测量机的关节转角误差具有累计放大的特性,为了减少圆光栅角度传感器的误差,提出了一种狼群算法和最小二乘法相融合的算法修正转角误差。首先分析了圆光栅的偏心参数,通过三角函数得到角度的修正公式。使用标准件进行了标定实验,以长度精度为目标函数,融合算法标定参数时先通过狼群算法得到6个关节偏心参数的次优解,进而由最小二乘法快速收敛得全局最优解,解决了LM算法初始值依赖缺陷。实验结果表明,标定的偏心参数对关节旋转角度修正后,单点重复性误差的平均值降低了0.065 mm,长度精度的平均值减少了0.104 mm,测量机的测量精度有了进一步的提升。

机器人化柔性三坐标测量机的设计与研究

针对三坐标测量机无法实现大型零件测量和现场测量的问题,开展机器人化柔性测量机的研究工作,分析了其基本工作原理与坐标计算算法,从硬件和软件方面进行了柔性三坐标测量机的设计,并运用MATLAB仿真对理论算法进行了验证。

柔性坐标测量机的温度数据采集系统的研制

本文介绍了柔性坐标测量机的发展现状,以及温度对柔性坐标测量机测量精度的影响。详细阐述了一种测量机多温度传感器数据采集系统的研制方法。其中,系统各个温度传感器与单片机组成智能单元,单片机完成各个温度量的数据采集并传给上位机。实验表明,该测量系统能很好的完成数据采集的任务。

柔性臂坐标测量机热误差建模分析

针对柔性臂坐标测量机的热变形误差问题,为了进一步提高其测量精度,分析了自身发热导致的热误差对测量机精度的影响,布置了相应的温度传感器进行监测.利用BP神经网络建立热变形误差补偿模型,通过模拟退火算法优化权值,加快了收敛速度并解决了神经网络易陷入极小值缺点.通过实验获得样本训练所建模型,进行测量误差补偿验证,结果表明SA-BP模型补偿后误差的平均值相比BP模型减小了0.0129 mm,标准差减小了0.019 mm,验证了所提算法的有效性.