并联坐标测量机误差分析与参数标定

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本文针对并联机构的运动特点,并结合坐标测量机的特殊工程需要,对基于Stewart运动平台的六自由度并联坐标测量机计算了其正解模型及误差分析。该课题的研究主要以理论分析与建模、实际应用中误差分析及参数标定为主,其目的是以并联机构学理论为依据,建立一套完善的并联坐标测量机的建模理论和误差分析及参数标定方法。文中对该坐标测量机的系统结构、工作原理、测量模型、误差模型、运动学参数标定等一系列问题进行了深入细致的研究,从而为新一代坐标测量机的研究与开发提供了必要的理论依据和设计验证工具。  论文所做的主要工作及所取得的创新性成果可总结归纳如下:  1.介绍了串联坐标测量机的发展概况,讨论了国内外有关并联运动机构理论及应用的研究现状,总结了基于并联运动机构的新型坐标测量机的技术特性,并由此指出了开展并联坐标测量机研究工作的必要性、重要意义及发展前景。  2.依据矢量分析法和坐标变换理论,建立了六自由度并联坐标测量机的反解模型,并通过计算机仿真,对所建立的测量模型进行了验证。  3.提出了六自由度并联坐标测量机测头运行空间边界面的算法,在空间内取点作为训练样本,运用神经网络BP算法对样本进行学习,建立了六自由度并联坐标测量机的正解模型,克服了直接求解正解模型运算复杂的缺点。  4.依据矩阵全微分理论,建立了六自由度并联坐标测量机的误差模型,并采用计算机仿真方法,验证了所建立的误差模型的正确性。  5.提出了基于逐次逼近算法的运动学参数标定方法,然后利用这一标定方法对所研究的六自由度并联坐标测量机的43个主要运动学参数进行了辨识,并通过计算机仿真,对辨识结果进行了验证。
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