基于激光追踪仪的精密转台角度标定方法 被引量：4

1

作者 白普俊 薛娜 +2 位作者 刘松涛 宋涛 李金和 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期100-107,共8页

针对一类大直径精密转台不易采用传统方法实现高精度角度测量的问题,提出了一种基于激光追踪仪空间位置坐标测量的单自由度转台旋转角度的测量和补偿方法.首先依据"不共线的三点确定一个圆"的几何原理,建立了被测点空间位置... 针对一类大直径精密转台不易采用传统方法实现高精度角度测量的问题,提出了一种基于激光追踪仪空间位置坐标测量的单自由度转台旋转角度的测量和补偿方法.首先依据"不共线的三点确定一个圆"的几何原理,建立了被测点空间位置坐标信息与转台角度之间的映射关系,并分析激光追踪仪的位置测量精度对转台角度测量精度的影响,据此提出了被测点半径长度和测量角度间隔的选取原则,以期充分利用激光追踪仪的位置测量精度实现转角误差的高精度测量;然后利用多项式插值方法获得转台转角误差随转角位形的变化规律,并将误差拟合为补偿函数嵌入控制器中,采用修正光栅输出示数的方式来实现转角误差的实时补偿.将文中方法实施于1台安装有圆光栅的精密转台的标定实验中,结果表明,文中方法可有效校正由圆光栅装配误差导致的角度定位误差,使其由标定前的40″降低至5″. 展开更多

关键词 精密转台 光栅测量 标定 激光追踪仪

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激光追踪仪的基本原理及应用 被引量：11

2

作者 宋辉旭 石照耀 《工具技术》 北大核心 2015年第4期85-91,共7页

介绍了激光追踪仪(Laser Tracer)的工作原理、结构特点以及误差修正方法。在工作原理方面,内部的激光干涉仪测量出Laser Tracer与安装在数控装备运动轴上靶镜之间位移的变化量,来对数控装备的运动误差进行计算。在结构特点方面,通过使... 介绍了激光追踪仪(Laser Tracer)的工作原理、结构特点以及误差修正方法。在工作原理方面,内部的激光干涉仪测量出Laser Tracer与安装在数控装备运动轴上靶镜之间位移的变化量,来对数控装备的运动误差进行计算。在结构特点方面,通过使用标准球反射镜与万向节式回转轴系,减小系统误差对测量精度的影响。在误差修正方面,利用多基站下的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)原理确定各基站在数控装备坐标系下的坐标,并通过对数控装备运动误差的计算,分离出每一根轴的各项几何误差,同时合成数控装备在空间任意位置的误差,从而实现对数控装备误差的修正。 展开更多

关键词 数控机床 坐标测量机 激光追踪仪 几何误差 误差修正

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基于激光追踪仪的运动轴性能测试与分析 被引量：1

3

作者 赵东雷 关宏武 +2 位作者 王浩楠 郎平 刘颖 《电子工业专用设备》 2022年第6期44-48,62,共6页

针对现有运动轴性能测试方法的缺点,提出了基于激光追踪仪的测量方法,其核心思想是将运动轴性能测试转化为数学问题。首先选用高精度直线模组构造垂向运动测试装置,并明确了直线模组的必备选型指标;其次以运动直线度、运动姿态和重复定... 针对现有运动轴性能测试方法的缺点,提出了基于激光追踪仪的测量方法,其核心思想是将运动轴性能测试转化为数学问题。首先选用高精度直线模组构造垂向运动测试装置,并明确了直线模组的必备选型指标;其次以运动直线度、运动姿态和重复定位精度为例,系统介绍了其测量原理、测量流程和数据处理方法;最后通过对比实验完成了测试方法的可行性分析,结果表明激光追踪仪反射镜测试方案测量精度高、更符合实际。依托激光追踪仪可实现集成过程与测量环节的有机统一,为提升产品性能和精度提供了可靠保障。 展开更多

关键词 运动轴 激光追踪仪 直线度 运动姿态 重复定位精度

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信赖域半径策略优化L-M算法在激光追踪仪多站位测量中的应用 被引量：3

4

作者 陈洪芳 杨星辰 +1 位作者 张澳 石照耀 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第14期125-132,共8页

为了解决Levenberg-Markuardt(L-M)算法在激光追踪仪多站位测量应用中收敛速度慢的问题,本文提出了信赖域半径策略优化L-M算法。通过调整搜索方向的正参数进行信赖域判定,确定每一次迭代最优的方向和步长,使得算法快速收敛到全局最优解... 为了解决Levenberg-Markuardt(L-M)算法在激光追踪仪多站位测量应用中收敛速度慢的问题,本文提出了信赖域半径策略优化L-M算法。通过调整搜索方向的正参数进行信赖域判定,确定每一次迭代最优的方向和步长,使得算法快速收敛到全局最优解。实验结果表明:所提算法有效提高了基于激光追踪仪多站位测量技术的三坐标测量机(CMM)规划测量点体积误差的收敛速度。优化L-M算法与L-M算法的结果具有一致性,但前者的收敛速度更快、算法精度更高。在进行激光追踪仪站位自标定时,L-M算法平均迭代1553次才能迭代到全局最优解,而信赖域半径策略优化L-M算法平均迭代9次即可迭代到全局最优解。在求解CMM测量点的实际坐标时,L-M算法的平均精度为2.30×10^(-7) mm,优化L-M算法的平均精度为8.75×10^(-10) mm。 展开更多

关键词 测量 三坐标测量机 激光追踪仪 多站位测量 L-M算法 信赖域算法

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基于激光追踪仪多站位测量的CMM空域坐标修正方法 被引量：16

5

作者 陈洪芳 郑博文 +3 位作者 石照耀 孙衍强 隆昌宇 杨再华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期191-198,共8页

三坐标测量机(CMM)是坐标测量技术中高效率的精密测量系统,随着超精密加工技术的发展,对三坐标测量机测量精度的要求越来越高。考虑到三坐标测量机在测量过程中的弱刚体性状态,提出了一种基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机空域坐... 三坐标测量机(CMM)是坐标测量技术中高效率的精密测量系统,随着超精密加工技术的发展,对三坐标测量机测量精度的要求越来越高。考虑到三坐标测量机在测量过程中的弱刚体性状态,提出了一种基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机空域坐标修正方法。首先建立激光追踪仪多站位测量系统,然后利用激光追踪仪的高精度干涉测长值对被测空域内的三坐标测量机待测点坐标进行修正,最后利用三线性插值方法对三坐标测量机的被测空域坐标进行修正。仿真实验结果表明利用所提出的空域坐标修正方法得到的标准球直径标准差均值为0.098μm,小于三坐标测量机直接测量得到的标准差均值0.118μm,验证了所提出的方法可以有效提高三坐标测量机空域坐标精度。 展开更多

关键词 测量 三坐标测量机 激光追踪仪 多站位测量 坐标修正

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基于激光跟踪仪的Delta并联机构运动学误差标定 被引量：25

6

作者 张文昌 梅江平 +1 位作者 刘艺 张新 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期257-262,共6页

以Delta并联机构为研究对象,建立了Delta并联机构的运动学误差模型,对影响其末端精度的几何误差源进行了分析,并指出这些几何误差源可简化为18项.以激光跟踪仪作为测量工具,提出一种步进迭代的误差参数辨识方法,该方法利用Delta并联机... 以Delta并联机构为研究对象,建立了Delta并联机构的运动学误差模型,对影响其末端精度的几何误差源进行了分析,并指出这些几何误差源可简化为18项.以激光跟踪仪作为测量工具,提出一种步进迭代的误差参数辨识方法,该方法利用Delta并联机构操作空间与关节空间之间的映射关系,通过优化多个检测点相互之间的理论距离与实际距离的残差,计算出Delta并联机构的各项几何误差参数,进而修正Delta并联机构的运动学模型,标定后机构末端精度由1.0,mm数量级提高至0.1,mm数量级,实验结果表明了文中所述方法的有效性和普遍性. 展开更多

关键词 Delta机器人 精度标定 激光追踪仪 迭代法

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激光追踪系统机械结构拓扑优化轻量化方法 被引量：3

7

作者 陈洪芳 韩梦蕊 +1 位作者 孙若水 石照耀 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期282-289,共8页

为了解决激光追踪测量系统俯仰平台配重块无法在有限体积内达到平衡所需质量的问题,本文采用拓扑优化理论对俯仰平台连接板及俯仰架的机械结构进行轻量化处理。利用已有代码对模型进行拓扑优化,并对优化结果进行模型重构,对重构模型进... 为了解决激光追踪测量系统俯仰平台配重块无法在有限体积内达到平衡所需质量的问题,本文采用拓扑优化理论对俯仰平台连接板及俯仰架的机械结构进行轻量化处理。利用已有代码对模型进行拓扑优化,并对优化结果进行模型重构,对重构模型进行应力分析。仿真实验结果表明:经过优化后的俯仰平台机械结构,连扳优化后直接减重1.65 kg,减重效果达55.7%;俯仰架优化后直接减重0.628 kg,减重效果可达27.9%,并在相同体积、材料下,配重块质量从7.8 kg减重至4.6 kg。本文提出的方法有效解决了激光追踪测量系统配重块体积和质量之间的矛盾,实现了系统机械结构的轻量化。 展开更多

关键词 拓扑 优化 轻量化 激光追踪仪 MATLAB 结构设计 仿真分析 机械

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工业机器人奇异规避轨迹规划方法

8

作者 马英伦 邓语馨 +1 位作者 黎明 陈洪芳 《工具技术》 北大核心 2024年第3期144-150,共7页

针对激光追踪仪测量工业机器人定位误差测量中出现的六轴机器人运动学奇异问题,提出了奇异区域预测及实时优化的奇异规避轨迹规划方法。以国产配天AIR50-A机器人为研究对象,建立六自由度串联机器人运动学模型,解算机器人笛卡尔空间与关... 针对激光追踪仪测量工业机器人定位误差测量中出现的六轴机器人运动学奇异问题,提出了奇异区域预测及实时优化的奇异规避轨迹规划方法。以国产配天AIR50-A机器人为研究对象,建立六自由度串联机器人运动学模型,解算机器人笛卡尔空间与关节空间映射关系。基于雅克比矩阵与奇异位形的关系模型,分析和预测机器人运动轨迹中存在的奇异区域。当机器人末端处于奇异区域或奇异预测域时,记录初始关节角序列作为奇异区域轨迹规划输入,利用五次多项式插值方法迭代更新奇异区域内的轨迹路径,机器人既定的运动路径与更新后的奇异规避路径结合形成机器人新的规划轨迹路径,保证机器人关节角运动学参数连续性的同时,规避奇异区域。实验结果表明,提出的奇异预测域及实时优化的奇异规避轨迹规划方法,能够抑制机械臂奇异区域附近关节角速度的激变,减少奇异位形对机器人运动性能的影响。 展开更多

关键词 工业机器人 雅可比矩阵 奇异预测域 轨迹规划 激光追踪仪

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基于双波长法补偿空气折射率的激光追踪系统ZEMAX仿真方法 被引量：12

9

作者 陈洪芳 汤亮 +2 位作者 石照耀 宋辉旭 孙衍强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期232-239,共8页

提出了一种基于双波长法补偿空气折射率的激光追踪测量系统的ZEMAX仿真分析方法。利用光学器件对偏振光的变换特性来建立系统的能量模型,建立了基于ZEMAX软件的光学系统模型,分析了光学系统中非理想的光学元件性能对干涉条纹对比度的影... 提出了一种基于双波长法补偿空气折射率的激光追踪测量系统的ZEMAX仿真分析方法。利用光学器件对偏振光的变换特性来建立系统的能量模型,建立了基于ZEMAX软件的光学系统模型,分析了光学系统中非理想的光学元件性能对干涉条纹对比度的影响。仿真分析结果表明,当光学系统分光部分、追踪部分和接收部分的分光镜的分光比分别为2…8、6…4和5…5时,条纹对比度达到0.99,光学系统的干涉效果最好。光学系统中的偏振分光镜在非理想条件下,对干涉信号的条纹对比度的影响较小。 展开更多

关键词 测量 空气折射率补偿 激光追踪仪 ZEMAX仿真 能量分析 高精度测量

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掘进机自动行走控制系统

10

作者 杜立云 《科技资讯》 2011年第21期95-95,共1页

为提高巷道掘进速度、减少矿下工人数量并且提高工人的人身安全,需要掘进机能够自动定位和自动行走系统,经过多方面产品调研、各地考察和国内外相关产品的对比,总结出成熟应用的几套导向方案。

关键词 激光追踪仪 激光导向 六维传感器

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验潮仪检定装置量值溯源技术的研究 被引量：3

11

作者 朱丽萍 于建清 +1 位作者 秦鑫培 常双 《计量技术》 2019年第7期49-51,79,共4页

根据JJF1033—2016《计量标准考核规范》要求,需定期对验潮仪检定装置进行溯源。利用激光追踪技术校准,结果显示验潮仪检定装置校准结果较好,可满足要求。1~7m水位校准点示值误差较小,范围是-0.552~0.584mm,影响因素主要是因瓦尺数据未... 根据JJF1033—2016《计量标准考核规范》要求,需定期对验潮仪检定装置进行溯源。利用激光追踪技术校准,结果显示验潮仪检定装置校准结果较好,可满足要求。1~7m水位校准点示值误差较小,范围是-0.552~0.584mm,影响因素主要是因瓦尺数据未估读;8m水位校准点示值误差是-1.292mm,较前者偏大。通过分析发现,影响因素主要是水面未达到足够稳定、光线强烈影响读数以及因瓦尺数据未估读。 展开更多

关键词 验潮仪检定装置 量值溯源 激光追踪仪 激光干涉仪

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