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并联机床运动学标定与实验方法的研究

作　者: 邢登鹏
导　师: 倪雁冰
学　校: 天津大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 并联机床误差建模参数辨识运动学标定
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 293次
引　用: 5次
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内容摘要

本文紧密结合工程实际需要,研究了一种含平行四边形支链的三平动自由度并联机床运动学建模、误差辨识及误差补偿实验等关键技术。取得如下主要研究成果:基于机器人机构学理论,针对3-HSS并联机床的结构特点,推导了考虑机床的结构特点的运动学正、逆解模型,在此基础上建立了含机构误差的运动学模型,通过将实际测量的立柱导轨的姿态误差带入运动学模型,可以提高机床的控制精度。在分析了机床误差源的基础上,运用误差分离技术,推导了误差影射模型的显式表达式;在此基础上建立了末端位置和姿态误差可以解耦的并联机床几何误差参数辨识模型,实现了对影响末端姿态和位置几何参数误差的分步识别,为标定实验奠定了基础。提出利用两次激光测量绝对位置误差的方法,该方法可以分离测量点中位置误差和姿态误差,从而提高了位置误差的测量精度;在此基础上进行了标定实验,结果表明,经误差补偿后,机床的位置精度大幅提高。本研究成果成功应用于立式并联机床的研发。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 课题的研究意义  7-11
  1.2 国内外研究状况综述  11-13
    1.2.1 误差建模方法研究  11
    1.2.2 运动学标定方法研究  11-13
  1.3 研究框架与内容  13-14
第二章运动学分析  14-22
  2.1 机构的结构简介  14
  2.2 含机构误差正、逆解模型  14-19
    2.2.1 含机构误差参数逆解模型  14-16
    2.2.2 修正的机构误差参数正解模型  16-19
  2.3 仿真验证  19-21
  2.4 结论  21-22
第三章并联机床的误差影射模型  22-29
  3.1 并联机床的误差源分析  22-23
  3.2 3-HSS 机床参数辨识模型  23-28
  3.3 结论  28-29
第四章并联机床的运动学标定实验  29-42
  4.1 误差补偿原理  29-30
  4.2 基于分层递阶格式的几何误差参数辨识模型  30-32
    4.2.1 影响末端姿态精度的误差参数辨识模型  30-31
    4.2.2 影响末端位置精度的误差参数辨识模型  31-32
  4.3 两次激光测量分离位姿误差方法  32-33
  4.4 误差补偿实验  33-40
  4.5 误差补偿结果分析  40-41
  4.6 结论  41-42
第五章全文结论  42-44
  5.1 结论  42
  5.2 后期工作展望  42-44
参考文献  44-47
发表论文和科研情况说明  47-48
致谢  48

并联机床运动学标定与实验方法的研究

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