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自驱动双关节模组同步控制系统研究
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作者 杨洪涛 姜西祥 +3 位作者 沈梅 高荟荟 秦鹏飞 金磊 《煤矿机械》 2025年第1期190-195,共6页
针对自驱动关节臂测量机双关节模组的双电机同步控制问题,根据双关节模组的组成结构和工作原理设计了一种双关节模组同步控制系统。该系统采用LabVIEW软件搭建双电机的上位机控制界面,主控制器为FPGA,两者通过USB串口通信;STM32为双关... 针对自驱动关节臂测量机双关节模组的双电机同步控制问题,根据双关节模组的组成结构和工作原理设计了一种双关节模组同步控制系统。该系统采用LabVIEW软件搭建双电机的上位机控制界面,主控制器为FPGA,两者通过USB串口通信;STM32为双关节模组内部的核心处理器,通过CAN总线与主控制器通信。通过设定不同的负载和速度进行了正反转对比实验,得到双关节模组电机最大转速误差为4.26%,关节转角的最大误差为0.25°,两电机同步时间控制精度为2 ms,验证了双关节模组在负载状态下仍满足技术指标要求,为提高传动精度提供了依据。 展开更多
关键词 自驱动关节臂测量机 双关节模组 同步控制 FPGA
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基于PloyWorks的车身零件测量及匹配状态模拟 被引量:1
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作者 王淇奥 晋博杰 +1 位作者 张磊 马德旻 《汽车实用技术》 2024年第10期126-130,共5页
主机厂需要提高对零件尺寸、焊装工艺的控制能力,以降低生产的成本。文章利用关节臂式三坐标测量仪,结合PolyWorks分析软件进行零件尺寸测量和虚拟匹配分析。掌握了匹配零件的单件尺寸偏差情况,将几个零件的点云按照设计匹配后,计算了... 主机厂需要提高对零件尺寸、焊装工艺的控制能力,以降低生产的成本。文章利用关节臂式三坐标测量仪,结合PolyWorks分析软件进行零件尺寸测量和虚拟匹配分析。掌握了匹配零件的单件尺寸偏差情况,将几个零件的点云按照设计匹配后,计算了搭接面的间隙、干涉情况。结合现场实际焊接工艺和定位情况找到了变形发生原因,为下一步的零件改善及夹具调整提供基础,从而解决现场实际问题。 展开更多
关键词 白车身 虚拟匹配 关节臂三坐标测量仪 PolyWorks分析软件
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柔性测量臂运动学建模及参数标定方法 被引量:7
3
作者 黄奎 莫健华 +3 位作者 余立华 钟凯 湛承诚 史玉升 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期122-126,共5页
利用局部指数积模型,建立了6自由度参数的运动学模型,克服了传统D-H模型只有4自由度参数的缺点,考虑了沿Y轴平移和绕Y轴旋转2个自由度运动学参数的误差对测量精度的影响.以单点测量值的标准差为目标函数,采用基于模拟退火的粒子群优化算... 利用局部指数积模型,建立了6自由度参数的运动学模型,克服了传统D-H模型只有4自由度参数的缺点,考虑了沿Y轴平移和绕Y轴旋转2个自由度运动学参数的误差对测量精度的影响.以单点测量值的标准差为目标函数,采用基于模拟退火的粒子群优化算法,通过全局寻优,避免了最小二乘法在求导和求逆时产生的较大计算误差,从而优化出运动学参数的标定值.实验结果表明,所提出的新模型及新运动学参数标定方法可以将柔性测量臂X、Y、Z轴的重复性精度分别提高95.91%、96.42%和96.10%. 展开更多
关键词 柔性测量臂 参数标定 局部指数积模型 粒子群优化算法
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柔性三坐标测量臂的标定技术研究 被引量:31
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作者 汪平平 费业泰 林慎旺 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期284-288,共5页
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... 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. 展开更多
关键词 柔性三坐标测量臂 三坐标测量机 标定
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多关节坐标测量机的坐标转换和参数标定 被引量:15
5
作者 魏霖 王从军 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期57-61,共5页
对多关节测量机的参数标定方法进行了研究,研究方法主要包括:根据Denavit-Hartenberg方法,在空间坐标转换的基础上建立了六自由度多关节坐标测量机的数学模型,进而讨论杆件间相对位置关系,研究了模型中系统参数及运动参数的标定问题,并... 对多关节测量机的参数标定方法进行了研究,研究方法主要包括:根据Denavit-Hartenberg方法,在空间坐标转换的基础上建立了六自由度多关节坐标测量机的数学模型,进而讨论杆件间相对位置关系,研究了模型中系统参数及运动参数的标定问题,并设计一种全新的标定球,在此基础上又结合最小二乘法和迭代法的标定方法实现了参数的标定。实验证明运用该标定球能成功地进行系统参数的标定,精度可达到0.05mm,并通过计算和实验验证了该标定方法的可行性。 展开更多
关键词 坐标测量机 坐标转换 参数标定
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提高关节臂式坐标测量机测量精度的关键技术 被引量:2
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作者 郑大腾 肖忠跃 周燕辉 《河北科技大学学报》 CAS 2014年第1期20-23,共4页
在不增加关节臂式坐标测量机硬件成本的基础上,为了提高测量精度,讨论了几点关键技术。分析了一个测量模型的不足,提出了一机多模思想;分析了空间误差的不均匀性,探讨了最佳测量区;分析了随机采样的弊端,研究了数据采集技术;分析了标定... 在不增加关节臂式坐标测量机硬件成本的基础上,为了提高测量精度,讨论了几点关键技术。分析了一个测量模型的不足,提出了一机多模思想;分析了空间误差的不均匀性,探讨了最佳测量区;分析了随机采样的弊端,研究了数据采集技术;分析了标定技术的难点,论述了标定内容。 展开更多
关键词 关节臂式坐标测量机 测量精度 一机多模 最佳测量区 数据采集 标定
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关节式坐标测量机激光测量头参数标定 被引量:1
7
作者 王从军 江舜妹 李中伟 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期39-44,49,共7页
在三维视觉测量中,标定方法对测量结果的影响是决定性的。本文通过分析、比较各种视觉模型及标定方法,采用考虑镜头畸变因素的三维视觉模型以满足高精度测量系统的需求。由于关节式坐标测量机的激光测量头,使用单摄像机和线结构光来匹... 在三维视觉测量中,标定方法对测量结果的影响是决定性的。本文通过分析、比较各种视觉模型及标定方法,采用考虑镜头畸变因素的三维视觉模型以满足高精度测量系统的需求。由于关节式坐标测量机的激光测量头,使用单摄像机和线结构光来匹配被测物体表面的三维数据,本文设计了一种新型的阶梯形标定块,通过标定块图像和激光条纹图像完成了摄像机的内外参数标定和激光平面参数标定。实验证明,该标定操作过程简单,易于实现自动化,且具有较高的标定精度。 展开更多
关键词 关节式坐标测量机 摄像机 参数标定 激光平面
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关节臂坐标测量机的性能评价方法 被引量:1
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作者 王继虎 寇鹏 +2 位作者 曹铁泽 蔡薇 孙佳星 《计量学报》 CSCD 北大核心 2008年第B09期100-103,共4页
从影响关节臂测量精度的主要因素出发,提出了相应的测量方法,逐一检查各种测量的异常状态,根据检查结果对关节臂测量机的性能进行了正确评价。
关键词 计量学 关节臂测量机 性能评价 溯源
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关节式坐标测量机虚拟样机建立及采样点推广算法 被引量:2
9
作者 胡毅 万侃然 +1 位作者 张宏伟 龚阳波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1327-1330,共4页
为了单独分析关节式坐标测量机由圆编码器误差引起的测量误差,排除包括由杆件长度、杆件偏角及环境温度等因素所引起的误差,文章运用虚拟样机技术建立了关节式坐标测量机的虚拟样机模型,并将其与D-H方法建立的测量模型进行了比较验证,... 为了单独分析关节式坐标测量机由圆编码器误差引起的测量误差,排除包括由杆件长度、杆件偏角及环境温度等因素所引起的误差,文章运用虚拟样机技术建立了关节式坐标测量机的虚拟样机模型,并将其与D-H方法建立的测量模型进行了比较验证,结果表明该虚拟样机成功地排除了绝大多数误差源,使得单独分析由圆编码器误差引起的测量空间误差分布成为可能。同时为了解决在空间采集大量均匀点的工作量大及复杂度高的问题,该文提出了一种将采集的一个面上的点推广为整个测量空间的大量点的算法,为下一步分析空间误差分布奠定了基础。 展开更多
关键词 关节式坐标测量机 虚拟样机模型 误差源 采样点推广算法
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激光扫描系统在水轮机逆向工程中的应用
10
作者 张怀仁 涂从刚 秦武 《水电能源科学》 北大核心 2015年第10期133-136,共4页
水轮机转轮叶片的修复是水轮机检修中的重要工作,采用传统方法进行叶片修复很难保证修复精度。基于数字化扫描获得水轮机转轮的点云数据,采用逆向工程的方法建立转轮的数学模型,可指导水轮机叶片的精确修复。以小浪底水电站水轮机备用... 水轮机转轮叶片的修复是水轮机检修中的重要工作,采用传统方法进行叶片修复很难保证修复精度。基于数字化扫描获得水轮机转轮的点云数据,采用逆向工程的方法建立转轮的数学模型,可指导水轮机叶片的精确修复。以小浪底水电站水轮机备用转轮为对象,采用激光跟踪仪和关节臂式三坐标测量机建立复合扫描系统,通过对转轮进行数字化扫描,获得水轮机转轮全面的点云数据,从而建立水轮机转轮三维数字化模型。模型数据为水轮机转轮叶片的精确修复提供了量化依据,该方法对大型设备的精确测量也具有现实意义。 展开更多
关键词 数字化扫描 点云数据 逆向工程 激光跟踪仪 关节臂式三坐标测量机 数字化模型
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矿井天轮在线切削精度测量设备的柔性误差预测
11
作者 杨洪涛 刘润泽 《煤矿机械》 北大核心 2020年第4期128-130,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 天轮绳槽 自驱动关节臂坐标测量机 误差分析 刚柔耦合 误差预测
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自驱动关节臂坐标测量机结构参数标定 被引量:3
12
作者 汪仕铭 叶兵 +2 位作者 胡毅 胡鹏浩 郑辰雅 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2021年第12期1611-1616,共6页
与关节臂坐标测量机一样,自驱动关节臂坐标测量机存在诸多结构参数误差影响其测量精度。为了提高自驱动关节臂坐标测量机的测量精度,文章建立以激光跟踪仪测量距离为基准的标定系统,并对该系统的标定算法进行研究。根据Denavit-Hartenbe... 与关节臂坐标测量机一样,自驱动关节臂坐标测量机存在诸多结构参数误差影响其测量精度。为了提高自驱动关节臂坐标测量机的测量精度,文章建立以激光跟踪仪测量距离为基准的标定系统,并对该系统的标定算法进行研究。根据Denavit-Hartenberg(D-H)模型,建立自驱动关节臂坐标测量机运动学模型;用激光跟踪仪标定自驱动关节臂坐标测量机测量距离的误差,建立距离误差模型,设计基于最小二乘迭代Levenberg-Marquardt(LM)的标定算法。实验结果表明,经LM算法标定且对自驱动关节臂坐标测量机的结构参数补偿后,在标定空间内测量20组距离,最大距离误差绝对值从13.8950 mm减小到0.3004 mm,测量误差减小了近97.8%。 展开更多
关键词 自驱动关节臂坐标测量机 运动学模型 结构参数 标定算法
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Geomagic Studio在岩石三维建模中的应用 被引量:4
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作者 楚赞 谌炎辉 +1 位作者 周德俭 谢国进 《煤矿机械》 2015年第10期278-281,共4页
用岩石作为研究目标,以便携式关节臂测量机与Scanworks V5激光扫描测头配合工作的方式对岩石各表面进行扫描,利用Geomagic Studio软件对扫描获取的点云数据进行后处理得到精度较高、质量较好的三角形面网格形式的岩石几何边界模型。在E... 用岩石作为研究目标,以便携式关节臂测量机与Scanworks V5激光扫描测头配合工作的方式对岩石各表面进行扫描,利用Geomagic Studio软件对扫描获取的点云数据进行后处理得到精度较高、质量较好的三角形面网格形式的岩石几何边界模型。在EDEM中采用有重叠法对岩石几何边界内部区域进行颗粒填充,实现几何形状不规则的岩石颗粒的三维离散元建模。方便后续利用离散元软件EDEM对已建好三维离散元模型进行仿真分析,研究不同的颗粒尺寸、形状及颗粒分布等因素对材料的微观力学性能的具体影响。 展开更多
关键词 颗粒材料 便携式关节臂测量仪 激光扫描测头 GEOMAGIC STUDIO软件 点云数据 离散元模型
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自驱动关节臂坐标测量机轨迹在线控制模型
14
作者 彭诚 李隽钰 《信息工程大学学报》 2023年第4期454-458,共5页
为了提高自驱动关节臂坐标测量机的控制精度,需要研究其轨迹控制方法,提出基于特征融合的自驱动关节臂坐标测量机轨迹在线控制模型。利用机器人(Denavit Havtenbery,DH)法构建自驱动关节臂坐标测量机的DH模型,对坐标测量机的运动学展开... 为了提高自驱动关节臂坐标测量机的控制精度,需要研究其轨迹控制方法,提出基于特征融合的自驱动关节臂坐标测量机轨迹在线控制模型。利用机器人(Denavit Havtenbery,DH)法构建自驱动关节臂坐标测量机的DH模型,对坐标测量机的运动学展开分析,提取多个关节臂坐标测量机的轨迹特征,融合上述特征,获得测量机在工作状态下的轨迹变化情况,最后通过笛卡尔空间根据轨迹特征构建轨迹在线控制模型,完成自驱动关节臂坐标测量机的轨迹控制。实验结果表明,所提方法的关节角度跟踪精度高、轨迹控制误差小。 展开更多
关键词 特征融合 自驱动关节臂坐标测量机 DH模型 轨迹特征 轨迹控制模型
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基于OpenGL的关节臂式坐标测量机三维图形仿真
15
作者 黄平 王召巴 邓博文 《煤矿机械》 2015年第12期257-259,共3页
在VC++6.0平台上,开发了一套基于MFC对话框和Open GL图形库相结合的关节臂式坐标测量机三维图形仿真软件,建立一个功能完整的仿真平台。针对关节臂式坐标测量机,建立其运动学模型,实现坐标定位。软件中加入了视角视距的调整和初始视口... 在VC++6.0平台上,开发了一套基于MFC对话框和Open GL图形库相结合的关节臂式坐标测量机三维图形仿真软件,建立一个功能完整的仿真平台。针对关节臂式坐标测量机,建立其运动学模型,实现坐标定位。软件中加入了视角视距的调整和初始视口重置的功能,从而能够多方位观察模型。该仿真软件能够检测测量机的碰撞情况,而且对于测量机的工作空间形态都有直观显示,为研究人员后续的编程提供依据。 展开更多
关键词 关节臂式坐标测量机 Open GL MFC 运动学建模 碰撞检测
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关节臂式坐标测量机数据采集系统的关键点设计 被引量:1
16
作者 凌清平 刘书桂 王学影 张国雄 Qing-ping Shu-gui Xue-ying Guo-xiong 《计量学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期-,共4页
对关节臂式坐标测量机数据采集系统的几个关键点进行了分析设计,其中包括数据同步锁存、对径读数、坐标实时显示.通过可编程逻辑器件(CPLD)与单片机的结合,完成了光栅信号的滤波、4细分、辨向及可逆计数等功能.实验证明,该设计能够准确... 对关节臂式坐标测量机数据采集系统的几个关键点进行了分析设计,其中包括数据同步锁存、对径读数、坐标实时显示.通过可编程逻辑器件(CPLD)与单片机的结合,完成了光栅信号的滤波、4细分、辨向及可逆计数等功能.实验证明,该设计能够准确完成测量机的数据采集. Abstract: Several key pints of articulated arm - cmm data acquisition system are analyzed and designed, including data synchronous latches, pair-radius readings, and coordinates real-time display. The combination of CPLD and AVR microcontroller completes the functions of grating signal faltering, 4 subdivided, discerning direction and reversible counting, and so on. According to the experiment , the data collection of the machine can be complete accurately. 展开更多
关键词 关节 臂式 坐标测量机 数据采集系统 关键点 分析设计 DATA ACQUISITION SYSTEM Design Points DATA ACQUISITION SYSTEM DATA collection 可编程逻辑器件 坐标实时显示 the machine combination experiment real-time direction 数据同步 可逆计数
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一种关节臂式坐标测量机的多点标定方法
17
作者 曾志江 高贯斌 马文金 《电子科技》 2022年第8期73-78,共6页
关节臂式坐标测量机是一种新型多自由度非正交式坐标系测量机,需要定期对其标定才能保证其精度及稳定性。为对关节臂式坐标测量机进行快速标定,根据其结构建立了基于D-H法的运动学模型,并由构成其模型的运动学参数建立了运动学误差模型... 关节臂式坐标测量机是一种新型多自由度非正交式坐标系测量机,需要定期对其标定才能保证其精度及稳定性。为对关节臂式坐标测量机进行快速标定,根据其结构建立了基于D-H法的运动学模型,并由构成其模型的运动学参数建立了运动学误差模型。通过设计制作的标准量杆装置,采用多点法对关节臂式坐标测量机进行单点重复标定及距离标定。标定后的单点重复精度从0.09 mm提高到0.05 mm,距离精度从0.529 mm提高到0.0469 mm,表明文中所提方法简化了标定步骤,提高了标定效率。 展开更多
关键词 关节臂式坐标测量机 标定 运动学参数 误差模型 标准量杆 多点法 单点重复精度 距离精度
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