CN101784863A - 坐标测量机中由于动态变形而产生的测量误差的补偿 - Google Patents

Abstract

一种测量机(1)，其包括可移动单元(7)，可移动单元设置有多个可沿着坐标轴移动的构件(8，10，12)以用于在测量空间中移动测量传感器(3)，其中，激光传感器(26)与可移动构件(8)相关联，并提供与可移动单元(7)的动态变形相关的值；处理所述值，以补偿测量机(1)在动态变形之后产生的测量误差。

Description

坐标测量机中由于动态变形而产生的测量误差的补偿

技术领域

本发明涉及一种坐标测量机和一种用于补偿由于动态变形而产生的测量误差的方法。

背景技术

众所周知，坐标测量机通常包括三个可沿着笛卡尔参考系的坐标轴移动并被设计为在测量空间(measurement volume，测量区)中移动测量传感器的托架。测量机被设计为输出由测量传感器检测的工件的坐标，根据沿着相应轴线的托架的位置进行计算。

更具体地，坐标测量机包括：设置有沿第一轴线的引导件(guide，导轨)的基座结构，例如，由花岗岩或其它材料制造的底座或支柱结构；在基座结构上可沿着第一轴线移动的第一托架；由第一托架支承并可沿着垂直于第一轴线的第二轴线移动的第二托架；以及由第二托架支承并相对于此可沿着垂直于前两条轴线的第三轴线移动的第三托架。测量传感器由第三托架支承。

第一轴线是基本水平的；根据机器的种类，第二轴线可以是水平的，而第三轴线可以是竖直的，反之亦然。

例如，在桥式或台架式的机器中，第一托架包括限定第二轴线的水平横向构件，第二托架在其上滑动，并且第三托架由柱状物构成，柱状物由第二托架支承并且可竖直移动。

替代地，在水平臂式机器中，第一托架包括限定第二轴线的竖直柱状物，第二托架沿其滑动，并且第三托架由水平臂构成，水平臂由第二托架支承并且可水平移动。

为了移动这些托架而使用电机，电机通过适当的机构将致动力传递至托架，或者替代地，使用相对于托架固定的线性电机。

在越来越短的时间内执行测量循环所必需的加速度要求高致动力，从而导致机器的可移动部件由于动态(惯性)作用而产生弹性变形。所述变形(也是由于运动部件的轻型结构而产生)对于测量精度的影响是显著的。

为了确保测量机的精度等级，必须估计由弹性变形导致的测量误差，然后对其进行补偿。

发明内容

本发明的目的是，提供一种能够精确估计由于动态变形而产生的测量误差的测量机，并提供一种用于补偿上述误差的方法。

通过根据权利要求1所述的测量机和根据权利要求9所述的方法来实现上述目的。

附图说明

为了更好地理解本发明，下面参照附图描述的是一些优选实施方式，这些实施方式以非限制性实例的方式给出，在附图中：

图1示出了根据本发明的桥式测量机；

图2是图1的机器的局部横截面的正视图；

图3是图1的机器的托架在第一动态变形模式中的示意性透视图；

图4是图3的托架在第二动态变形模式中的示意性正视图；

图5是用于补偿动态变形的方法的方框图，可在根据本发明的测量机中使用该方法；

图6是用于实现该方法的模型的方框图；

图7示出了与图3的托架的运动周期相关的物理量的时距图；

图8是根据本发明的一个不同实施方式的图1的测量机的托架的示意性透视图；

图9是根据本发明的一个变型实施方式的图1的机器的柱状物的示意性透视图；

图10是根据本发明制造的水平臂测量机的示意性透视图；

图11是根据本发明制造的台架式机器的示意性局部透视图。

具体实施方式

在所描述第一实施方式中，测量机1是桥式的，并且包括设置有水平面顶面6或参考面的底座5和可移动单元7。

可移动单元7包括电机驱动的托架8，该托架沿着测量空间的笛卡尔参考系X、Y、Z的第一水平轴线(轴线Y)在底座5上滑动。

托架8具有桥式结构，并包括两个竖直立柱8a、8b和顶部水平的横向构件8c，该横向构件在竖直立柱8a、8b的顶端之间延伸。

立柱8a在其底端包括电机驱动的滑块9，该滑块可平行于轴线Y在引导件11上滑动并可以已知的方式在底座5的纵向边缘的附近被获得(obtained)。

横向构件8c支承滑块10，该滑块沿着平行于参考系的第二轴线(轴线X)的轴线在引导件(未示出)上滑动。

安装在滑块10上的是竖直柱状物12，其可沿着参考系的第三轴线(轴线Z)移动。竖直柱状物12在其底端支承测量传感器3(已知类型的)。

托架8、滑块10和柱状物12均设置有相应的电机13，例如，线性电机(在图2中仅能看到其中一个)，这些电机控制它们沿着相应坐标轴的位移。

由设置有动力部分14a的控制单元14来控制测量机1，动力部分14a为相应的托架8、10、12的电机提供电流I_Y、I_X、I_Z，以沿着轴线Y、X和Z移动测量传感器3，由此在测量空间中对其定位。

通过检测这些滑块沿着相应轴线X、Y和Z的位置，测量机1利用基于已知类型算法的软件来输出测量传感器3在测量空间中的位置xa、ya、za。

在上述操作条件下，关于所测值xa、ya、za的动态类型的位置误差ex、ey、ez会影响测量传感器3的位置，因为存在这样的事实：支承测量传感器3的可移动单元7的机械结构(主要是竖直立柱8a、横向构件8c，和立柱8a的顶端与横向构件8c之间的连接区域)由于驱动滑块8和10的电机所施加的力而产生弹性变形。

参照图3和图4举例说明测量机1的可移动单元7的变形。

图3示出了由于托架8沿着轴线Y的位移而产生的变形。所述变形主要包括：

立柱8a的弯曲；

横向构件8c的弯曲；

立柱8a围绕轴线Z的扭转；以及

横向构件8c围绕轴线X的扭转。

替代地，图4示出了由于滑块10沿着轴线X的位移而产生的变形。

所述变形主要包括：

立柱8a和横向构件8c之间的接合处的变形；

横向构件8c的弯曲；

立柱8a围绕轴线Y的旋转；以及

横向构件8c沿着轴线X的平移。

在校准步骤中(动态模型的定义)，通过在参考面6上安装未受到机器运动部件的变形影响的二维位置传感器15(已知类型的)，并且通过测量在二维位置变换器15上获得的测量传感器3的头部的位置xg、yg与机器检测的位置(xa和ya)之间的差异(即，位置误差ex、ey)，即ex＝xg-xa，ey＝yg-ya，来直接测量沿着轴线Y和X的位置误差ex、ey。位置误差ez是可忽略的。

例如，可由HEIDENHAIN公司生产的用于校准机器的比较系统VM 182提供二维位置传感器15的功能。

此外，安装在测量机1上的是激光传感器16，其提供关于可移动单元7在托架8和滑块10的运动过程中受到的动态变形的信息(关于这些变形，见参照图3和图4所述内容)。

尤其参照图2，激光传感器16容纳于横向构件8c的纵向腔体24中，并包括设置在腔体24的一端的激光发射器22和设置在腔体24的相对端的目标28。发射器22发射激光束26，其穿过平行于轴线X的腔体24并射到目标28。

方便地，发射器22由竖直杆20支承，竖直杆20尽可能地刚性，其在立柱8a的竖直腔体19内延伸，并具有刚性地固定至滑块9的第一底端20a(因此，不会被竖直立柱8a的变形影响)和从立柱8a伸出到横向构件8c的腔体24中的第二顶端，激光发射装置22固定于第二顶端上。

由PSD(已知类型的位置感应装置)构成目标28，PSD检测激光束26的入射点相对于参考位置(对应于无形变条件)沿平行于参考系轴线Y和Z的两条轴线的位移，此位移随机械结构的变形变化。

在目标28上检测到的激光束沿轴线Y和Z的位移my、mz，与其它信息一起，使得有可能回溯(例如，通过下文中描述的技术)机械结构由于轴线Y和X的运动而承受的动态变形。

在初始校准步骤中(方框100，图5)，定义了输入-输出模型M，其描述了测量机1的动态行为(所述步骤也被定义为模型-定义步骤)。

具体地，输入-输出模型M(图6)是多变量的，并在输入处(u)接收两个电机的用于控制沿轴线X和Y的相应位移的供应电流(已初步验证，由于滑块沿着轴线Z的位移而产生的动态特性所导致的误差可以忽略)，并输出(y)多个量，这些量包括：从机器的轴线获得的测量传感器3的位置ya、xa，通过二维位置传感器14测量的由于测量机1沿着轴线X和Y的弹性带来的位置误差ey、ex，以及由激光传感器16测量的机器的变形my、mz。

由于小干扰现象的线性，将整个模型分解成两个模型：

-第一模型M1，其在输入处接收轴线Y的电机的电流Iy，并输出沿轴线Y的位置ya、以及位置误差ey、ex和沿轴线Y和Z的变形my、mz的测量结果；以及

-第二模型M2，完全等效于模型M1，其在输入处接收轴线X的电机的电流Ix，并输出沿轴线X的位置xa、以及位置误差ey、ex和沿轴线Y和Z的变形my、mz的测量结果。

事实上，对于沿着一条轴线的应力，对应有沿相同轴线的主误差分量和沿垂直轴线的辅分量(由于机械耦合)。机器的整体误差由两个模型所给出的误差分量的作用的叠加产生(这部分将在下文中阐明)。

下面描述的是第一模型M1相对于一条轴线(轴线Y)的定义，至于第二模型M2相对于另一条轴线(轴线X)的定义的方法完全相同。

模型M1具有作为输入量u的电流Iy。输出量y是：

由机器1提供的沿轴线Y的位置ya；

由激光传感器16测量的沿轴线Y和Z的变形my、mz；以及

由二维位置传感器15测量的沿轴线Y和X的位置误差ey、ex。

表征模型M1的特征的微分方程式是：

x＝Ax+Bu+Kε

y＝Cx+Du+ε

其中，u是所测的输入(提供给电机的电流Iy)，y是输出量，x是动态的状态变量，而e是从定义过程(identification)中产生的新的过程量(innovation process)。最后，A、B、C、D和K是模型的矩阵。

具体地，

u＝[Iy]

$y=\left[\begin{array}{c}\mathrm{ya}\\ \mathrm{my}\\ \mathrm{mz}\\ \mathrm{ex}\\ \mathrm{ey}\end{array}\right]$

$A=\left[\begin{array}{cccccc}{a}_{11}& a_{12}& a_{13}& a_{14}& a_{15}& a_{16}\\ a_{21}& a_{22}& a_{23}& a_{24}& a_{25}& a_{26}\\ a_{31}& a_{32}& a_{33}& a_{34}& a_{35}& a_{36}\\ a_{41}& a_{42}& a_{43}& a_{44}& a_{45}& a_{46}\\ a_{51}& a_{52}& a_{53}& a_{54}& a_{55}& a_{56}\\ a_{61}& a_{62}& a_{63}& a_{64}& a_{65}& a_{66}\end{array}\right]$ $B=\left[\begin{array}{c}{b}_{11}\\ b_{21}\\ b_{31}\\ b_{41}\\ b_{51}\\ b_{61}\end{array}\right]$

$C=\left[\begin{array}{cccccc}{c}_{11}& c_{12}& c_{13}& c_{14}& c_{15}& c_{16}\\ c_{21}& c_{22}& c_{23}& c_{24}& c_{25}& c_{26}\\ c_{31}& c_{32}& c_{33}& c_{34}& c_{35}& c_{36}\\ c_{41}& c_{42}& c_{43}& c_{44}& c_{45}& c_{46}\\ c_{51}& c_{52}& c_{53}& c_{54}& c_{55}& c_{56}\end{array}\right]$ $D=\left[\begin{array}{c}{d}_{11}\\ d_{21}\\ d_{31}\\ d_{41}\\ d_{51}\end{array}\right]$

$K=\left[\begin{array}{ccccc}{k}_{11}& k_{12}& k_{13}& k_{14}& k_{15}\\ k_{21}& k_{22}& k_{23}& k_{24}& k_{25}\\ k_{31}& k_{32}& k_{33}& k_{34}& k_{35}\\ k_{41}& k_{42}& k_{43}& k_{44}& k_{45}\\ k_{51}& k_{52}& k_{53}& k_{54}& k_{55}\\ k_{61}& k_{62}& k_{63}& k_{64}& k_{65}\end{array}\right]$

关于新过程参数的定义，参照Lennart Ljung的文章，题为“System Identification-Theory for the user”，Prentice-Hall；UpperSaddle River，N.J.，1999。

通过使测量机1承受导致机器本身由于动态作用而变形的加速度，而在一系列工作循环期间测量并记录输入量u和输出量y(方框110)，其中使托架8沿轴线Y平移。然后，通过将输入量u和输出量y相关地设置，描述机器弹性行为的动态输入-输出模型M1被定义(identify)。

图3b中示出了用于定义的工作循环的一个典型实例。

用闭环控制使轴线Y的托架8执行位移，从静止状态开始，其运动定律(图7)具有第一加速阶段、恒速第二阶段、第三减速阶段T3，直到其再次停止，第一加速阶段与速度斜线T1对应。与此运动定律对应的是电流循环，其特征是加速期间的正阶段、恒速运动期间的减小值，以及减速期间的负阶段。

在校准步骤期间，对输入量u和输出量y取样，具有500μs的取样周期，并储存u和y。

将输入量和输出量的样本提供给定义算法，该算法具有应用于线性更新模型(其特征是五部分矩阵A、B、C、D、K)的最大可能性的方法，该算法通过上面给出的微分方程式的系统来定义上述输入-输出模型M1(关于最大可能性算法的定义，参照Lennart Ljung的文章，题为“System Identification-Theory for the user”，Prentice-Hall；Upper Saddle River，N.J.，1999。)

为了精确，在测量机的测量空间内该模型不是恒定的，因此执行不同的校准步骤，与上述校准步骤相似，以覆盖整个测量空间。

模型的可变性与轴线X和Z有关系，因此将测量空间分成多个部分(例如，9个部分：底部左侧、底部中心、底部右侧、中心左侧......)，其中，定义了相应的模型M1a、M1b、M1c......。

然后，定义了整体模型M1comp1，其近似于测量空间中的各种模型M1a、M1b、M1c......M1n。

特别地，已指出各种模型的矩阵A、B、D和K在测量空间中如何基本恒定，而仅有矩阵C的一部分在测量空间中变化。

因此，整体模型M1comp1包括在测量空间中不变化的矩阵A、B、D和K和具有带可变参数的部分(与误差信号ex、ey对应的行)的矩阵C，其为轴线X和Z坐标的函数，因此在测量空间中变化：

C＝C(xa，za)

所述函数C＝C(xa，za)相对于轴线X和Z是非线性的，并且可通过利用b-样条函数(关于样条函数的定义，参见M.Broen，C.Harris的文章，题为“NeuroFuzzy Adaptive Modelling and Control”，Prentice-Hall International(UK)limited，1994)在测量空间的不同部分中内插各种模型M1a、M1b、M1c、......、M1n的矩阵C来获得。

在校准步骤的最后，去除二维位置传感器15。

在代表特定机器的“标记(signature)”的整体模型M1comp1的定义经过校准之后，步骤100的后面是步骤200，其中，从整体模型M1comp1开始，设计估计滤波器(estimator filter)1。

为此设计步骤，用以下形式表示模型M1compl(在时域中，以离散方式的类似表示方式也是可以的)：

x＝Ax+Bu+Kε

y＝C1x+D1u

z＝C2x+D2u

其中：

u＝[Iy]

$y=\left[\begin{array}{c}\mathrm{ya}\\ \mathrm{my}\\ \mathrm{mz}\end{array}\right]$

$z=\left[\begin{array}{c}\mathrm{ex}\\ \mathrm{ey}\end{array}\right]$

$A=\left[\begin{array}{cccccc}{a}_{11}& a_{12}& a_{13}& a_{14}& a_{15}& a_{16}\\ a_{21}& a_{22}& a_{23}& a_{24}& a_{25}& a_{26}\\ a_{31}& a_{32}& a_{33}& a_{34}& a_{35}& a_{36}\\ a_{41}& a_{42}& a_{43}& a_{44}& a_{45}& a_{46}\\ a_{51}& a_{52}& a_{53}& a_{54}& a_{55}& a_{56}\\ a_{61}& a_{62}& a_{63}& a_{64}& a_{65}& a_{66}\end{array}\right]$ $B=\left[\begin{array}{c}{b}_{11}\\ b_{21}\\ b_{31}\\ b_{41}\\ b_{51}\\ b_{61}\end{array}\right]$

$C1=\left[\begin{array}{cccccc}{c}_{11}& c_{12}& c_{13}& c_{14}& c_{15}& c_{16}\\ c_{21}& c_{22}& c_{23}& c_{24}& c_{25}& c_{26}\\ c_{31}& c_{32}& c_{33}& c_{34}& c_{35}& c_{36}\end{array}\right]$ $D1=\left[\begin{array}{c}{d}_{11}\\ d_{21}\\ d_{31}\end{array}\right]$

$C2=\left[\begin{array}{cccccc}{c}_{41}& c_{42}& c_{43}& c_{44}& c_{45}& c_{46}\\ c_{51}& c_{52}& c_{53}& c_{54}& c_{55}& c_{56}\end{array}\right]$ $D2=\left[\begin{array}{c}{d}_{41}\\ d_{51}\end{array}\right]$

在输出中突出的是所测量的内容(在上面示出的系统中用符号y区别)和将被估计的未测量的内容(在上面示出的系统中用符号z区别)。

矩阵C1包括矩阵C的前三行，而矩阵C2包括矩阵C的后两行。类似地，矩阵D1包括矩阵D的前三行，而矩阵D2包括矩阵D的后两行。

关于测量空间中的可变性，根据模型的这个新的表示方式，仅有矩阵C2实际上是轴线X和Z的位置的函数，而所有其它矩阵都是恒定的：

C2＝C2(xa，za)

通过在之前定义的整体模型M1comp1的基础上应用鲁棒滤波的分析技术(关于这一点，参见P.Colaneri，A.Locatelli，J.C.Jeromel的文章，题为“Control theory and design，a RH2-RH-inf viewpoint”，Academic Press，1997)来设计估计滤波器1。

使得能够改进估计装置的精度的有效技术在于，接受所述滤波器将提供延时的估计(内插)。例如，在P.Bolzerem，P.Colaneri和G.De Nicolao的文章中描述了这种技术，题为“Discrete-TimeH-Infinity fixed lag smoothing”IEEE Trans.On Signal Processing，Vol.52，n.1，pp.132-141，2004。

换句话说，在时刻(t)时，估计器使得能够估计与时刻(t增量)对应的动态变形。该增量是时间延迟，其足够短以至于不会危及机器使得测量能够快速进行的效率，但是又足够长从而改进估计的精度。实际上，已发现，等于百分之几秒的增量值是适宜的。

估计滤波器响应于测得的输入量u的值和输出量y的值(沿着轴线Y的测量结果ya和变形值my、mz)提供误差的估计值。

由以下等式表示估计滤波器

$\stackrel{\stackrel{\·}{^}}{x}=\hat{A}\hat{x}+\mathrm{Bu}+\hat{K}y$

$\hat{z}=C2(\mathrm{xa},\mathrm{za})\hat{x}+D2u$

其中，y是机器测得的输出的向量，而u是输入的向量，并且其中，根据上述鲁棒滤波技术，矩阵

是被设计为从矩阵A、B、K、C1、D1开始的估计器的结果。

这样，估计滤波器

输出动态类型的误差的估计值。

在线性类型的估计滤波器

的矩阵定义之后，这些矩阵被储存并结合在机器的测量软件中，用于估计未知的误差(方框400)。

对于轴线X的电流，重复上面示出的操作，以定义估计滤波器

。将来自滤波器和

的结果加起来，作为作用叠加的结果。

上述方法是如何分析地使用测量结果my、mz来估计机器的动态行为的非限制性实例。当然，可以使用任何其它适于此目的的分析方法。

图8至图11示出了测量机或其部件的各种实施方式，它们利用激光传感器来估计动态类型的变形。

图8示出了与图1的机器类似的桥式机器30，然而其中，激光传感器16用于获得与测量机的变形的其它分量相关的测量结果mx、my。

更具体地，激光发射器22由水平杆31支承，该水平杆容纳于横向构件8c的腔体24内，并且其一端刚性地固定至托架8的立柱8a的顶端，而相对端支承激光发射器22。发射器22向下发射激光束26。激光束26穿过托架8的立柱8b的竖直腔体，并射到设置在立柱8b的底部中的PSD 28。

此类型的构造使得能够专门检测横向构件围绕轴线X的扭转和横向构件8c在平面XY中的弯曲，在此之后，PSD 28测量激光束26相对于未变形位置的偏移的值mx、my。

图9示出了另一实施方式，其中，将激光传感器16安装在柱状物12内，发射器22相对于固定至柱状物本身的顶端的刚性支撑件32固定，而PSD 28固定至底端33。因此，此构造检测柱状物12在方向X和Y上的动态弯曲。

可将图8和图9的系统组合成另一个系统和/或与图2的系统结合，通过这种方式以获得模型的更多的可测量输出量，因此更精确地估计可移动单元7的动态类型的有效变形。

图10和图11示出了应用于其它类型机器的类似的解决方案。

例如，图10示出了一个水平臂机器40，其包括：可沿着第一轴线X在底座43上移动的竖直柱状物42；由柱状物42支承并可沿着第二竖直轴线Z移动的可移动托架44；以及由托架44支承并可沿着第三水平轴线Y纵向移动的水平臂45。

在此情况中，激光传感器16具有设置在刚性支撑件32上的发射器22(刚性支撑件32相对于柱状物的底部46固定)和设置在柱状物本身的顶部自由端47附近的PSD 28。因此，可检测柱状物在方向X和Y上的任何弯曲。

也可在水平臂45中安装类似的系统，以检测臂本身在方向X和Z上的任何弯曲。

图11示出了台架式机器51的托架50。托架50可在一对由支柱(未示出)支撑的引导件52、53上沿着轴线Y移动。

托架50由可沿着引导件52移动的电机驱动的滑块54、可沿着引导件53移动的支撑滑块55和横过引导件52、53的横梁56组成，该横梁具有分别固定至滑块52、53的端部。横梁56限定用于使另一托架(未示出)在方向X上滑动的引导件(也未示出)，上述另一托架被设计为支承可在竖直方向(Z)上移动的柱状物。

在此情况中，激光传感器包括相对于滑块54固定的发射器22和相对于滑块55固定的PSD 28。此构造适于检测横梁56在方向Y上的任何弯曲。

从对机器1、30、40和51的特性的审查看，本发明所具有的优点是显而易见的。

特别地，激光传感器16的使用使得以简单便宜的方式检测与机器的可移动部件的由动态作用导致的变形相关的可测量量是可能的。

可实时地使用所述量，以通过使用适当的数学方法来计算并补偿由机器结构变形导致的测量误差。

特别地，根据机器的类型以及根据误差的某些分量的较大或较小的影响范围，可以定义具有一定复杂性的机器的输入-输出模型，其输入(可测量)是电机的供应电流，而输出是可测量量(具体地，由激光传感器提供的量)和不可测量量(测量误差)。因此，可以定义估计滤波器，该估计滤波器响应于输入量和输出可测量量，提供不可测量量的估计值。

最后，显而易见的是，可对所述的机器和方法进行修改和变化，但不背离由权利要求限定的保护范围。

Claims (11)

1.一种测量机，包括用于在测量空间中移动测量传感器(3)的可移动单元(7)，所述可移动单元(7)包括至少一个在驱动装置(13)的推动下沿着轴线移动的构件(8；12；42；56)并且所述可移动单元(7)承受动态变形，所述测量机的特征在于，包括激光传感器(16)，所述激光传感器设置有固定至可移动构件的第一部分的激光发射器(22)和固定至所述可移动构件(8；12；42；56)的第二部分且被设计为接收由所述发射器(22)产生的激光束(26)的目标(28)，在所述动态变形之后，所述第一部分和第二部分经历相对位移，所述测量机还包括装置(14)，该装置用于响应所述激光束(26)在所述目标(28)上的入射点相对于未变形条件下的参考位置的位移，来补偿由所述可移动单元(7)的所述动态变形而导致的所述测量机(1)的测量误差。

2.根据权利要求1所述的测量机，其特征在于，所述目标(28)是PSD。

3.根据权利要求1或2所述的测量机，其特征在于，所述可移动构件包括梁状元件(10，12，56)，所述发射器(22)和所述目标(28)设置在所述梁状元件(10)的相对端部。

4.根据权利要求1或2所述的测量机，其特征在于，所述可移动构件(8)包括至少一个具有第一端和第二端的第一元件(8a)和具有第一端和第二端的第二元件(8c)，所述第一元件和第二元件(8a，8c)在与各自的第一端对应的区域中彼此连接，所述第一元件和第二元件是中空的，所述发射器(22)布置在所述第二元件(8c)的所述第一端中并固定至刚性支撑件(20)，所述刚性支撑件相对于所述第一元件(8a)的第二端(9)固定，所述目标(28)固定至所述第二元件(8c)的所述第二端。

5.根据前述权利要求中任一项所述的测量机，其特征在于，所述激光传感器(16)容纳在所述可移动构件(8c；56)的内部，所述激光束(26)延伸穿过所述可移动构件的腔体(24)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的测量机，其特征在于，所述可移动构件(8)是托架，所述托架能够在底座(5)上移动并具有设置有两个立柱(8a，8b)和横向构件(8c)的桥式结构，所述托架的第一立柱(8a)包括能够在所述底座(5)上滑动的电机驱动的滑块(9)。

7.根据当从属于权利要求4时的权利要求6所述的测量机，其特征在于，所述第一元件由所述第一立柱(8a)构成，并且，所述第二元件由所述横向构件(8c)构成；所述刚性支撑件由杆(20)构成，所述杆在所述第一立柱(8a)内延伸且具有固定至所述第一立柱(8a)的所述滑块(9)的底端(20a)和在所述横向构件(8c)的第一端部分内延伸的顶端，所述发射器(22)固定在所述杆(20)的所述顶端上，其接收器设置在所述横向构件(24)的内部并处于与所述发射器相对的端部。

8.根据当从属于权利要求4时的权利要求6所述的测量机，其特征在于，所述第一元件是所述横向构件(8c)且所述第二元件是所述第二立柱(8b)，所述刚性支撑件由在所述横向构件(8c)的纵向腔体(24)内延伸且一端固定至所述第一立柱(8a)的杆(31)构成，所述发射器(22)固定至所述杆(31)的相对端，并且所述目标(28)容纳于所述第二立柱(8b)的底部中。

9.一种补偿由于测量机(1)中的动态变形而产生的测量误差的方法，所述测量机设置有用于在测量空间中移动测量传感器(3)的可移动单元(7)，所述可移动单元(7)包括至少一个在驱动装置(13)的推动下沿着轴线移动的构件(8；12；42；56)，并且所述可移动单元(7)承受动态变形，所述方法包括步骤：

通过固定至所述可移动单元(7)的可移动构件(8；12；42；56)的第一部分的发射器(22)产生激光束(26)；

检测所述激光束(26)在目标(28)上的入射点相对于与所述可移动单元(7)的未变形条件下对应的参考位置的位移，所述目标固定至所述可移动构件(8；12；42；56)的第二部分；以及

至少根据所述位移补偿所述测量机(1)的测量误差。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，通过限定为所述目标的PSD(28)来执行检测所述激光束的入射点的位移的所述步骤。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，通过估计滤波器(

)实现补偿所述测量误差的所述步骤，所述估计滤波器响应于输入量(u)的测得值和输出量(y)的子集的测得值来提供所述测量误差的估计值，所述输出量的测得值包括所述激光束的入射点的所述位移。

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