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激光标靶六自由度测量技术 被引量:9
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作者 孟祥瑞 杨学友 +1 位作者 高扬 张宾 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期27-33,共7页
针对目前工程测量领域六自由度测量存在精度低、实时性和便携性差等问题,设计了一种激光标靶,结合全站仪能够实现空间六自由度测量。在嵌入式平台上,研究了一种以重心法为核心的光斑中心提取算法,该算法重复性精度高、鲁棒性好。通过对... 针对目前工程测量领域六自由度测量存在精度低、实时性和便携性差等问题,设计了一种激光标靶,结合全站仪能够实现空间六自由度测量。在嵌入式平台上,研究了一种以重心法为核心的光斑中心提取算法,该算法重复性精度高、鲁棒性好。通过对相机的非模型化参数标定,提出了一种姿态解算算法。实验数据表明,激光标靶在全站仪坐标测量精度基础上,滚转角和俯仰角测量精度可达0.005°,方位角测量精度可达0.006 2°,满足多种工程测量需求。 展开更多
关键词 六自由度测量 激光标靶 光斑中心提取 姿态解算 全站仪
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基于PSD的六自由度位移测量解耦方法研究
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作者 付文江 卢增雄 +3 位作者 吴晓斌 黄宇峰 高斌 陈学同 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期105-116,共12页
基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)的六自由度(6 Degree of Freedom,6DOF)位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位... 基于位置敏感探测器(Position Sensitive Detector,PSD)的六自由度(6 Degree of Freedom,6DOF)位移测量对紧凑空间内精密位移台初始位置和姿态的精密测量具有重要作用。精密位移台位移与PSD上光斑位移之间非线性关系的解耦是实现精密位移台亚微米及微弧度位移测量精度的关键。根据PSD与6DOF精密位移台上角锥棱镜之间的位置关系,构建了6DOF位移测量方案,建立了6DOF位移台位移与PSD上光斑位移之间的精确对应关系模型,采用数值计算法对该模型进行解耦求解,并与小角度近似法进行了对比分析。结果表明,当6DOF位移台单自由度位移范围为±10 mm和±10 mrad时,数值计算法引入的解算误差最大值为10^(-17)mm和10^(-15)~10^(-16)mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差最大值为5.39μm和35.5μrad;在此基础上,采用蒙特卡洛法以随机均匀分布方式产生10000组六自由度位移进行分析,表明数值计算法引入的解算误差平均值为10^(-17)mm和10^(-17)mrad量级,而小角度近似法引入的解算误差平均值为10^(-3)~10^(-6)mm和10^(-5)mrad量级,其中z方向解算误差达到4.4μm,R_(x)和R_(y)方向解算误差达到28μrad,故小角度近似法无法满足上述位移测量精度要求。所提出的基于数值计算法的解耦方法对实现6DOF位移台的高精度位移测量具有重要意义。 展开更多
关键词 自由度位移测量 位置敏感探测器 理论建模 数值计算法 小角度近似法
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并联机器人非接触式大量程位姿测量系统
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作者 王艺 秦超 徐振邦 《电子测量技术》 北大核心 2025年第9期1-8,共8页
为满足并联机器人动平台大行程六自由度位姿的非接触式同步测量需求,首先提出了一种由激光器和视觉组件构成的位姿测量系统。该系统通过图像处理技术输出探测面上光斑的二维坐标,利用激光器和视觉组件的配合,实现了并联机器人动平台位... 为满足并联机器人动平台大行程六自由度位姿的非接触式同步测量需求,首先提出了一种由激光器和视觉组件构成的位姿测量系统。该系统通过图像处理技术输出探测面上光斑的二维坐标,利用激光器和视觉组件的配合,实现了并联机器人动平台位姿的精确测量。接着研究了测量系统的解算方法,基于解析几何方法推导了被测目标的位姿。最后,利用高精度并联机器人进行实验测试,结果表明该系统的位置测量均方根误差低于0.1 mm,姿态测量均方根误差低于0.07°,位置测量和姿态测量的平均相对误差分别为0.76%和2.56%。该研究为非接触式大量程位姿测量提供了一种新颖有效的解决方案,在机器人运动控制、精密制造和科学实验等领域具有广泛的应用前景。 展开更多
关键词 自由度位姿测量 并联机器人 非接触式 大量程
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Optimal measurement configurations for kinematic calibration of six-DOF serial robot 被引量:4
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作者 黎田 孙奎 +1 位作者 谢宗武 刘宏 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第3期618-626,共9页
An optimal measurement pose number searching method was designed to improve the pose selection method.Several optimal robot measurement configurations were added to an initial pre-selected optimal configuration set to... An optimal measurement pose number searching method was designed to improve the pose selection method.Several optimal robot measurement configurations were added to an initial pre-selected optimal configuration set to establish a new configuration set for robot calibration one by one.The root mean squares (RMS) of the errors of each end-effector poses after being calibrated by these configuration sets were calculated.The optimal number of the configuration set corresponding to the least RMS of pose error was then obtained.Calibration based on those poses selected by this algorithm can get higher end-effector accuracy,meanwhile consumes less time.An optimal pose set including optimal 25 measurement configurations is found during the simulation.Tracking errors after calibration by using these poses are 1.54,1.61 and 0.86 mm,and better than those before calibration which are 7.79,7.62 and 8.29 mm,even better than those calibrated by the random method which are 2.22,2.35 and 1.69 mm in directions X,Y and Z,respectively. 展开更多
关键词 serial robot pose selection pose number kinematic calibration observability index
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