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六自由度机器人关节几何误差标定的研究
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作者 李太祥 张平旭 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第2期317-324,共8页
针对六自由度工业机器人关节几何误差,提出了一种新型标定方法。采用切比雪夫多项式来表征与关节相关的高阶几何误差模型,揭示了传动误差等来源的影响。根据灵敏度的不同将几何误差分为不同的组,建立了相应的识别模型。仿真结果表明,通... 针对六自由度工业机器人关节几何误差,提出了一种新型标定方法。采用切比雪夫多项式来表征与关节相关的高阶几何误差模型,揭示了传动误差等来源的影响。根据灵敏度的不同将几何误差分为不同的组,建立了相应的识别模型。仿真结果表明,通过对可观测性指标的评估,该方法可以获得更好的测量配置。在实验验证过程中,通过固定关节3和关节6上的传感器系统建立多重识别空间,研究了关节3上无机械接口的传感器系统替代策略,在此基础上进行了关节几何误差的实际标定,结果表明该方法具有较好的标定精度。 展开更多
关键词 工业机器人 切比雪夫多项式 多重识别空间 误差标定 几何误差
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激光跟踪仪几何结构误差标定及修正 被引量:4
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作者 王珊 张滋黎 +5 位作者 董登峰 周维虎 纪荣祎 潘映伶 王国名 崔成君 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1639-1652,共14页
为了提高激光跟踪仪坐标测量精度,分析了跟踪仪的几何结构误差,研究了横竖轴平移误差、横竖轴倾斜误差、激光平移误差和激光倾斜误差的标定和修正方法。利用几何分析法建立了几何结构误差模型,基于投影图像测量仪和检棒、PSD搭建了几何... 为了提高激光跟踪仪坐标测量精度,分析了跟踪仪的几何结构误差,研究了横竖轴平移误差、横竖轴倾斜误差、激光平移误差和激光倾斜误差的标定和修正方法。利用几何分析法建立了几何结构误差模型,基于投影图像测量仪和检棒、PSD搭建了几何误差参数的标定装置,实现对几何误差的快速自动高精度标定及补偿。最后,利用误差标定实验测量出的几何误差代入误差补偿模型,与标尺的长度进行比对分析。实验结果表明:经几何误差修正后的跟踪仪坐标测量误差从13μm/m减小到4μm/m以内,测量精度约提升了9μm/m,验证了几何误差标定和修正方法的正确性,该方法可以提高激光跟踪仪的坐标测量精度。 展开更多
关键词 激光跟踪仪 几何结构误差 误差标定 误差修正 最小二乘法
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基于视觉SLAM算法的轮式机器人位置误差标定 被引量:1
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作者 耿中宝 宋亚磊 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期306-312,共7页
现有方法在运动位置误差标定时仅以里程误差作为位置标定参数,难以满足大空间范围、高精度的测量需求。因此,提出基于视觉SLAM算法的轮式机器人位置误差标定方法。采用Kinect相机采集轮式机器人的运动环境数据,再利用视觉SLAM算法建立... 现有方法在运动位置误差标定时仅以里程误差作为位置标定参数,难以满足大空间范围、高精度的测量需求。因此,提出基于视觉SLAM算法的轮式机器人位置误差标定方法。采用Kinect相机采集轮式机器人的运动环境数据,再利用视觉SLAM算法建立机器人的环境地图,以适应大空间范围的测量需求,提高位置误差标定的精度和可靠性。对里程误差及视觉采集误差实施标定迭代,结合两者标定结果,精确标定轮式机器人的位置误差。结果表明:在直线轨迹与曲线轨迹下,所提方法控制下位置误差最大不超过10 mm,可降低轮式机器人的位置标定误差,提高运动轨迹的控制精度。 展开更多
关键词 视觉SLAM算法 Kinect相机 轮式机器人 里程误差 误差标定
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数控加工中激光探头光轴垂直度误差标定方法
4
作者 刘建通 黄景德 冯悦 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第3期243-247,共5页
在数控加工中,由于无法精准地获取激光探头光轴垂直度误差,因此,为了解决这一问题,提出数控加工中激光探头光轴垂直度误差标定方法。通过构建数学模型,确定激光探头光轴的基准平面,并对激光探头光轴的理想垂直度展开计算。对激光探头光... 在数控加工中,由于无法精准地获取激光探头光轴垂直度误差,因此,为了解决这一问题,提出数控加工中激光探头光轴垂直度误差标定方法。通过构建数学模型,确定激光探头光轴的基准平面,并对激光探头光轴的理想垂直度展开计算。对激光探头光轴图像实施二值化去噪操作,并对其展开边界扩展处理。通过Harris算子提取激光探头光轴垂直度特征信息,调整光轴与物面的垂直度,实现激光探头光轴垂直度误差标定。实验结果表明,所提方法对激光探头光轴垂直度误差标定精准度高,误差值保持在-0.5 mm~0.5 mm,表明所提方法的性能好。 展开更多
关键词 数控加工 误差标定 HARRIS算子 二值化去噪 激光探头光轴垂直度
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一种新型的旋转变压器测角误差标定技术 被引量:33
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作者 张京娟 张仲毅 刘俊成 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期149-153,共5页
提出了一种新的基于速率转台恒速转动和位置转动相结合的旋转变压器测角误差动静态组合标定方法,准确得到了0~360°测角误差曲线。采用周期项与趋势项相结合的方法对得到的误差曲线进行建模,并利用傅里叶谐波分析和最小二乘拟合法... 提出了一种新的基于速率转台恒速转动和位置转动相结合的旋转变压器测角误差动静态组合标定方法,准确得到了0~360°测角误差曲线。采用周期项与趋势项相结合的方法对得到的误差曲线进行建模,并利用傅里叶谐波分析和最小二乘拟合法对误差的各次项进行补偿。实验证明该方法大幅度的提高了旋转变压器的测角精度,且测试方法简单,操作过程容易,解决了计算机连续自动采样和复杂谐波分量下的补偿等问题,大大提高了标定效率。 展开更多
关键词 测角系统 旋转变压器 误差标定
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柔性测量臂的RPY建模与误差标定 被引量:12
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作者 赵磊 赵新华 +1 位作者 王收军 葛为民 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期365-371,共7页
为了提高1P3R型柔性测量臂的检测精度,提出了一种自适应误差标定方法来完成它的参数标定和误差补偿。首先,基于RPY理论建立柔性测量臂的运动学模型并应用微分法推导了误差模型。然后,基于马尔柯夫链收敛性理论进行实数编码;在遗传算法(... 为了提高1P3R型柔性测量臂的检测精度,提出了一种自适应误差标定方法来完成它的参数标定和误差补偿。首先,基于RPY理论建立柔性测量臂的运动学模型并应用微分法推导了误差模型。然后,基于马尔柯夫链收敛性理论进行实数编码;在遗传算法(GA)中引入自适应控制算子,提高了父代种群的多样性和最优个体变异数量;最后,对比分析了归一化GA、一般GA和最小二乘法等3种算法的误差标定精度及其收敛性,验证了所提出方法的有效性和可行性。结果显示:归一化GA仅用328代寻优计算,其精度达到5.2μm,收敛速度是一般GA的2.3倍且精度提高了3.1μm;最小二乘法经20次迭代计算后停止收敛,精度仅为18.4μm。实验结果表明:归一化GA具有收敛速度快、标定精度高和收敛稳定性好等明显优势,更易于实现该类测量机的高精度检测。 展开更多
关键词 柔性测量臂 RPY理论 归一化遗传算法 误差标定
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MEMS-IMU构型设计及惯性器件安装误差标定方法 被引量:27
7
作者 李荣冰 刘建业 孙永荣 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2007年第5期526-529,563,共5页
提出一种由三只单轴MEMS陀螺仪和三只单芯片双轴6个加速度计构成的MEMS-IMU配置方案。针对该方案的特点,研究了基于重力参考矢量对MEMS惯性器件安装误差的标定方法。该方法的关键是利用同一安装平面内的两个加速度计测量矢量的叉乘矢量... 提出一种由三只单轴MEMS陀螺仪和三只单芯片双轴6个加速度计构成的MEMS-IMU配置方案。针对该方案的特点,研究了基于重力参考矢量对MEMS惯性器件安装误差的标定方法。该方法的关键是利用同一安装平面内的两个加速度计测量矢量的叉乘矢量的方向代替MEMS陀螺敏感轴方向,利用两轴或三轴角位置转台标定MEMS-IMU中惯性器件的安装误差。分析了标定矩阵的求逆条件数,提出了3位置和6位置的标定,指出了多位置标定中转台姿态角度的选择范围。新型MEMS-IMU配置方案及安装误差标定方法可有效解决MEMS-IMU惯性器件安装误差的标定与补偿问题。 展开更多
关键词 微惯性测量单元 微陀螺仪 安装误差 误差标定
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一种SINS/超短基线组合定位系统安装误差标定算法 被引量:7
8
作者 张涛 翁铖铖 +1 位作者 李默涵 李瑶 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期349-356,396,共9页
超短基线设备由于尺寸小,使用灵活,在水下导航定位中常与惯性设备进行组合导航。为了标定出超短基线坐标系与载体坐标系之间存在的安装误差,提出了一种基于小角度近似的安装误差标定算法。首先,确定应答器的位置,再对安装误差角对应的... 超短基线设备由于尺寸小,使用灵活,在水下导航定位中常与惯性设备进行组合导航。为了标定出超短基线坐标系与载体坐标系之间存在的安装误差,提出了一种基于小角度近似的安装误差标定算法。首先,确定应答器的位置,再对安装误差角对应的姿态矩阵进行小角度近似,最后利用最小二乘法直接计算得到安装误差。通过仿真验证,在斜距误差为0.5%的条件下,航向安装误差角的标定误差比传统方法至少减少了32.8%。江试实验进一步表明,安装误差标定前后定位误差减小了76%。所提出的算法可以较好地减小导航定位误差,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 超短基线系统 组合导航 安装误差标定 最小二乘法 姿态角小角度近似
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三轴加速度传感器安装误差标定方法研究 被引量:4
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作者 张辉 柴伟 +1 位作者 罗强 刘漫霞 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1542-1546,共5页
针对三轴加速度传感器在车辆行驶状态测量方面的应用,研究了三轴加速度传感器在车辆上的安装误差问题,提出了一种通过数学解算模型对安装误差进行标定的方法。标定过程无需借助其他测量仪器,只需要使用安装后的传感器进行多次测量,通过... 针对三轴加速度传感器在车辆行驶状态测量方面的应用,研究了三轴加速度传感器在车辆上的安装误差问题,提出了一种通过数学解算模型对安装误差进行标定的方法。标定过程无需借助其他测量仪器,只需要使用安装后的传感器进行多次测量,通过数学模型解算这组测量数据即可实现安装误差的测量与标定。通过实验验证,此方法方便有效,标定误差小于±3%。 展开更多
关键词 加速度传感器 误差标定 欧拉定理 车辆姿态
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旋转轴系平行度误差标定方法的研究 被引量:2
10
作者 赵磊 王收军 葛为民 《机械设计》 CSCD 北大核心 2014年第8期88-91,共4页
基于关节式三坐标测量机的结构,阐述了一种实现双旋转轴轴线平行度误差的标定方法,并通过大量实验数据,表明该方法可快速、有效地完成两个旋转轴轴线平行度误差的标定工作,具有易操作、成本低和灵活度高等优点,大幅提高了标定效率。
关键词 设计 精度 测量机 平行度 误差标定
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旋量理论与CPA技术结合的机器人位置误差标定方法 被引量:2
11
作者 张秀珩 柳洪义 +1 位作者 罗忠 王菲 《机械设计与制造》 北大核心 2015年第9期189-192,共4页
采用圆点分析法(Circle Point Analysis,CPA)进行机器人标定,其测量过程简单,但由于标定结果不够精确,影响了该方法的实用价值。基于旋量理论采用POE法建立机器人的运动学模型,结合圆点分析法获得实际关节的轴线位置,从而得到机器人实... 采用圆点分析法(Circle Point Analysis,CPA)进行机器人标定,其测量过程简单,但由于标定结果不够精确,影响了该方法的实用价值。基于旋量理论采用POE法建立机器人的运动学模型,结合圆点分析法获得实际关节的轴线位置,从而得到机器人实际末端位姿。采用最小二乘法标定机器人的末端位置精度。该方法应用于固体火箭发动机绝热层打磨机器人的精度标定过程中,得到了较高的机器人末端执行器的精度,并使CPA法的应用得到了拓展;在有效提高精度的同时,可获得各关节轴线的实际位置信息,为机器人局部关节结构的完善与优化提供了数据参考。 展开更多
关键词 绝热层打磨 机器人 误差标定 圆点分析 旋量理论
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一种简便的转台运动误差标定方法研究 被引量:2
12
作者 于振 刘书桂 张海涛 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2016年第1期86-88,共3页
针对转台的六项运动误差,设计了一种简便易行的检测方法。通过TESA测头的组合,实现了转台沿x、y、z三个方向的跳动误差以及绕x、y轴偏摆误差的精确检测,通过光电自准直仪与多面棱体的组合,实现了转台分度误差的高效高精度测量。结果表明... 针对转台的六项运动误差,设计了一种简便易行的检测方法。通过TESA测头的组合,实现了转台沿x、y、z三个方向的跳动误差以及绕x、y轴偏摆误差的精确检测,通过光电自准直仪与多面棱体的组合,实现了转台分度误差的高效高精度测量。结果表明:该方法简单、可靠、成本低。在多次测量的过程中,转台的分度误差测量精度可达到2"以内,转台跳动测量误差小于3μm。同时,每个测量点位偏摆的测量误差基本上都控制在千分之一以内。 展开更多
关键词 光自准直仪 二十四面棱镜 TESA测头 误差标定
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石英MEMS陀螺漂移的周期性误差标定及补偿 被引量:1
13
作者 张海鹏 房建成 盛蔚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1412-1416,共5页
实验发现石英系列微机电系统(MEMS,Micro Electromechanical System)陀螺仪零点漂移中含有很强的规律性误差,短时间高频采样尤为明显.为提高器件精度和系统性能,研究了其周期性误差各重要参数的特点,以误差分析理论分析了各误差传递系数... 实验发现石英系列微机电系统(MEMS,Micro Electromechanical System)陀螺仪零点漂移中含有很强的规律性误差,短时间高频采样尤为明显.为提高器件精度和系统性能,研究了其周期性误差各重要参数的特点,以误差分析理论分析了各误差传递系数,提出了一种精确标定方法.实验结果表明经过精确标定和补偿,进一步提高了器件精度和在线长时间补偿效果.说明了本精确标定方法具有良好的补偿效果. 展开更多
关键词 微机电陀螺仪 周期性误差 误差标定 漂移 误差补偿
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速率偏频激光捷联惯导系统的误差标定 被引量:1
14
作者 张钧 赵忠 高茂林 《兵工自动化》 2006年第5期61-62,共2页
根据惯导平台转动的工作特性,采用卡尔曼滤波的方法,可实现对速率偏频系统误差参数的估计。在静基座条件下,该误差标定通过建立新系统误差方程和滤波方程的及标定过程的仿真两步实现系统的各误差项的标定。仿真表明,估计效果能满足误差... 根据惯导平台转动的工作特性,采用卡尔曼滤波的方法,可实现对速率偏频系统误差参数的估计。在静基座条件下,该误差标定通过建立新系统误差方程和滤波方程的及标定过程的仿真两步实现系统的各误差项的标定。仿真表明,估计效果能满足误差标定要求。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 误差标定 卡尔曼滤波 激光陀螺 速率偏频
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基于激光干涉的传感器非线性误差标定研究 被引量:4
15
作者 廖金权 《激光杂志》 北大核心 2019年第4期176-179,共4页
利用传统方法对传感器进行误差标定时,未考虑传感器位移信息的测量和处理,导致非线性误差标定结果误差大、标定效果差,针对该问题,提出一种基于激光干涉的传感器非线性误差标定方法。首先通过传感器和激光干涉仪根据测量原理进行位移测... 利用传统方法对传感器进行误差标定时,未考虑传感器位移信息的测量和处理,导致非线性误差标定结果误差大、标定效果差,针对该问题,提出一种基于激光干涉的传感器非线性误差标定方法。首先通过传感器和激光干涉仪根据测量原理进行位移测量,做好非线性误差的标定的准备工作;然后对位移测量数据进行预处理,对误差确定及影响因素进行分析,确定误差位移量、余弦关系式等信息完成传感器非线性误差的标定,最后测试结果表明:与其它两种传统传感器非线性误差标定方法相比,本文方法的传感器非线性误差标定误差更小,标定效果更好,更适合精密仪器的误差标定工作。 展开更多
关键词 激光干涉 传感器 非线性误差 误差标定
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微机电数字地震检波器设计及误差标定补偿方法
16
作者 杜敏 李巧燕 徐国栋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期84-89,共6页
研制一种新型数字硅MEMS地震检波器,集成三支硅MEMS陀螺与加速度计,可提供三维加速度、速度、角速度及位移等振动信息,可提高检波器的信息量及效率;提出的基于无需指北单轴速率转台的硅MEMS地震检波器六位置正反速率标定方法,不仅可提... 研制一种新型数字硅MEMS地震检波器,集成三支硅MEMS陀螺与加速度计,可提供三维加速度、速度、角速度及位移等振动信息,可提高检波器的信息量及效率;提出的基于无需指北单轴速率转台的硅MEMS地震检波器六位置正反速率标定方法,不仅可提高标定精度与效率,且可减小标定工作量。并经实验验证该数字硅MEMS地震检波器样机及标定补偿方法的可行性与适用性。 展开更多
关键词 微机电系统 地震检波器 加速度计 陀螺 误差标定
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薄膜沉积多级衍射光学元件的微型制作与误差标定的研究(英文)
17
作者 付永启 赵晶丽 +2 位作者 李吉学 张新 郑宣明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1999年第5期67-72,共6页
应用光刻和薄膜沉积技术,制作了多级衍射光学元件。对制作误差和影响误差的因素进行了分析。给出了改善对准误差的标校方法,并在实际的多级衍射光学元件制作过程中得到验证。
关键词 照相制版 薄膜沉积 多级衍射 光学元件 误差标定
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基于遗传算法的激光扫描仪误差标定研究
18
作者 赵强 覃遵涛 《机床与液压》 北大核心 2015年第15期98-101,共4页
采用平面二维球列对激光扫描仪误差进行标定,为提高标定精度,在Matlab环境下利用遗传算法对扫描所得球列点云数据进行了优化处理,以球心3个坐标为优化变量,以球面点云的各点到待求球心的距离与钢球标称半径的差值的标准差最小化为优化目... 采用平面二维球列对激光扫描仪误差进行标定,为提高标定精度,在Matlab环境下利用遗传算法对扫描所得球列点云数据进行了优化处理,以球心3个坐标为优化变量,以球面点云的各点到待求球心的距离与钢球标称半径的差值的标准差最小化为优化目标,采用SGA算法优化得到各个钢球的最优球心坐标,再与由超精密仪器得到的孔板圆孔中心坐标比较计算得到各点误差,实现对扫描系统的标定。实验表明:该标定方法合理可行,标定结果较为精确。 展开更多
关键词 激光扫描仪 误差标定 球列 优化 遗传算法 MATLAB
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基于遗传算法的运动学误差标定 被引量:5
19
作者 何文涛 唐一科 +1 位作者 张林刚 陈平 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期1794-1799,共6页
为了提高空间对接试验平台的对接精度,对其进行了误差分析及标定研究。在并联机构运动学正解和逆解的基础上,利用全微分法推导出了并联六自由度机构的运动学误差标定模型。为了更加有效地对各个误差源进行误差辨识,提出了一种基于遗传... 为了提高空间对接试验平台的对接精度,对其进行了误差分析及标定研究。在并联机构运动学正解和逆解的基础上,利用全微分法推导出了并联六自由度机构的运动学误差标定模型。为了更加有效地对各个误差源进行误差辨识,提出了一种基于遗传算法以矩阵条件数为优化目标、对并联机构的标定测量点进行优化筛选的方法,以降低测量噪声对标定结果的影响。当采用较少的测量数据时,仍然能够取得较好的标定效果,具有较好的抗干扰能力。最后,利用数值仿真算例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 正逆解 误差标定 遗传算法 矩阵条件数
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基于正弦直线过载的惯组动态误差标定方法 被引量:3
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作者 林红斌 解静 王妍 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期2152-2157,共6页
为解决惯性测量组合误差模型中与过载相关的动态误差难以在地面精确标定的问题,提出了一种基于正弦直线过载试验系统的惯性测量组合动态误差标定方法。所提方法通过构建满足惯性测量组合测试要求的正弦直线过载试验系统,并利用该系统提... 为解决惯性测量组合误差模型中与过载相关的动态误差难以在地面精确标定的问题,提出了一种基于正弦直线过载试验系统的惯性测量组合动态误差标定方法。所提方法通过构建满足惯性测量组合测试要求的正弦直线过载试验系统,并利用该系统提供过载的正弦特性和直线往复运动的周期特性,结合惯性测量组合在正/负半周期内的脉冲输出标定惯性测量组合动态误差。试验结果表明,采用所提方法标定的惯性测量组合动态误差重复性、一致性好,可为惯性测量组合动态误差的地面精确标定提供一种有效的手段。 展开更多
关键词 惯性导航 动态误差标定 正弦直线过载 惯性测量组合
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