CN111060051B - 关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法 - Google Patents

关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法。现有关节式坐标测量机无法根据工件位置调节测量范围。本发明先粗调第一、第二剪切式伸缩机构长度,使测头测量空间与待测工件相适应,并将测头测量空间球体半径初始值输入到上位机;然后使用蒙特卡洛法求解测量空间球体半径精确值,输入上位机,将半径初始值与精确值差值绝对值作为目标函数,利用最小二乘法求得第一剪切式伸缩机构与一级测量臂及第二回转关节的总长度最优解、二级测量臂与第二剪切式伸缩机构及第三回转关节的总长度最优解;最后,精调第一、第二剪切式伸缩机构长度,完成测量空间自适应调节。本发明针对不同尺寸和位置的工件,实现主动控制变化测量空间,保证测量精度。

Description

关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法
技术领域
本发明涉及关节臂式坐标测量机,特别是关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法。
背景技术
便携式坐标测量机是一种多自由度的非正交坐标系测量机,它仿照人体手臂关节的结构,将一系列杆件通过关节串联形式连接起来,具有机械结构简单、体积小、重量轻、测量范围大、灵活方便、可在现场进行测量等特点。当前市场上的关节臂式坐标测量机相对来说比较成熟,可以直接从厂家订购,而目前所使用的测量机出厂时测量空间大小已固定,且测量时全都是人为操控,主动性很差,这就造成了实际测量过程中无法自适应的进行工件测量,无法针对零件所需要的空间主动的变化测量范围。当给定一个工件时无法自主判断工件大小以及根据工件所处的坐标位置调节测量范围。另外当进行小尺寸零件测量时,如果不能调节适当的测量范围会因为杆长误差的放大作用导致测头误差的积累,严重影响关节式坐标测量机的测量精度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足,提供关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法,可针对不同零件的尺寸主动调节测量空间,提高测量精度。
本发明解决其问题所采用的技术方案是:
本发明关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法,具体如下:
步骤一、构建自适应变测量空间的关节式坐标测量机:所述的自适应变测量空间的关节式坐标测量机包括基座、第一回转关节、第一摆动关节、第二回转关节、第二摆动关节、第三回转关节、第三摆动关节、一级测量臂、二级测量臂、测头、第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构;基座固定在工作台面上;第一摆动关节的一个摆动臂与基座通过第一回转关节连接,第一剪切式伸缩机构底端与第一摆动关节的另一摆动臂固定,顶端与一级测量臂底端固定;一级测量臂顶端与第二摆动关节的一个摆动臂通过第二回转关节连接;第一回转关节的转轴竖直设置,第一摆动关节的转轴水平设置,第二回转关节的转轴竖直设置,第二摆动关节的转轴水平设置;二级测量臂一端与第二摆动关节的另一摆动臂固定,另一端与第二剪切式伸缩机构一端固定;第二剪切式伸缩机构另一端与第三摆动关节的一个摆动臂通过第三回转关节连接;第三回转关节的转轴轴线与第二摆动关节的转轴轴线垂直,第三摆动关节的转轴轴线与第三回转关节的转轴轴线垂直;第三摆动关节的另一摆动臂与测头手持部位固定,测头固定在测头手持部位上;第一回转关节、第二回转关节、第三回转关节、第一摆动关节、第二摆动关节和第三摆动关节处均设有角度编码器。
所述的第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的结构完全相同,均包括第一支撑杆、第二支撑杆、第一连接板、第二连接板、丝杆和电机;电机的输出轴与丝杆通过联轴器连接;丝杆通过轴承支承在轴承座上;轴承座与电机的底座固定;两根第一支撑杆一端均与第一连接板通过第一销轴铰接,两根第二支撑杆一端均与第二连接板通过第一销轴铰接;其中一根第一支撑杆另一端与对应侧那根第二支撑杆的另一端通过第二销轴铰接,另一根第一支撑杆另一端与对应侧那根第二支撑杆的另一端通过第三销轴铰接;两根第一支撑杆和两根第二支撑杆组成平行四边形机构;第二销轴和第三销轴的螺纹孔均与丝杆构成螺旋副;第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的电机均由上位机控制。第一剪切式伸缩机构的第二连接板和第一摆动关节不与基座连接的摆动臂固定,第一剪切式伸缩机构的第一连接板与一级测量臂底端固定,第二剪切式伸缩机构的第二连接板与二级测量臂固定,第二剪切式伸缩机构的第一连接板和第三回转关节不与第三摆动关节连接的回转臂固定。
步骤二、粗调第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构长度,使测头的测量空间球体与待测工件相适应,并求解测头的测量空间球体半径初始值;
2.1在基座底面建立一个基坐标系,并在第一回转关节、第一摆动关节、第二回转关节、第二摆动关节、第三回转关节和第三摆动关节处各建立一个坐标系,然后根据DH参数法建立测头所测点在基坐标系下的坐标数学模型,该数学模型是与结构参数Li、di1、αi1、θi及测头长度相关的模型,其中,i=1,2,…,6,i1=1,2,…,5;Li,i=1,2,…,6分别是第一回转关节长度、第一摆动关节长度、第一剪切式伸缩机构与一级测量臂及第二回转关节的总长度、第二摆动关节长度、二级测量臂与第二剪切式伸缩机构及第三回转关节的总长度和第三摆动关节长度;di1,i1=1,2,…,5分别是第一回转关节与第一摆动关节的转轴轴线距离、第一摆动关节与第二回转关节的转轴轴线距离、第二回转关节与第二摆动关节的转轴轴线距离、第二摆动关节与第三回转关节的转轴轴线距离、第三回转关节与第三摆动关节的转轴轴线距离;αi1,i1=1,2,…,5分别是第一回转关节与第一摆动关节的转轴轴线夹角、第一摆动关节与第二回转关节的转轴轴线夹角、第二回转关节与第二摆动关节的转轴轴线夹角、第二摆动关节与第三回转关节的转轴轴线夹角、第三回转关节与第三摆动关节的转轴轴线夹角,均为90度;θi,i=1,2,…,6分别是第一回转关节、第一摆动关节、第二回转关节、第二摆动关节、第三回转关节和第三摆动关节的转角值;其中,di1,i1=1,2,…,5、L1以及测头长度均是已知量,L3和L5是未知量。
2.2先通过上位机控制第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的电机,从而粗调第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构长度,使得测头能达到的最远测点与点(0,0,L1)的距离比待测工件离点(0,0,L1)最远的点与点(0,0,L1)的距离大,且相差2~5mm内;然后,将测头移动到所测点与点(0,0,L1)之间没有被待测工件遮挡且测头所测点处于测量空间球体的球面位置,测量该位置测头所测点与点(0,0,L1)的距离Hmax,将Hmax作为测量空间球体的半径R的初始值输入到上位机;
2.3使用蒙特卡洛法给θi,i=1,2,…,6随机取n组值,n的取值在8000以上,将这n组值分别代入到测头所测点在基坐标系下的坐标数学模型中求得测量空间内n个测点的坐标值;将n个测点中与点(R,0,L1)距离最小的点的X值记为Xmax输入上位机。
步骤三、精调第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构长度,完成测量空间自适应调节:
将半径R的初始值Hmax与Xmax的差值绝对值作为目标函数,利用最小二乘法辨识L3和L5,取Hmax与Xmax的差值绝对值最小时的L3和L5值作为最优解;上位机根据L3和L5的值控制第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的电机,调节第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的长度,从而精调第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构长度,完成测量空间的自适应调节。
所述的丝杆与联轴器通过固定在联轴器上的螺母固定连接。
所述第一剪切式伸缩机构的第二连接板与第一摆动关节的摆动臂固定方式为第二连接板上呈三角形排布的三个螺纹孔分别与第一摆动关节的摆动臂上对应位置的通孔通过螺钉连接,第一剪切式伸缩机构的第一连接板与一级测量臂底端固定方式为第一连接板上呈三角形排布的三个螺纹孔分别与一级测量臂上对应位置的通孔通过螺钉连接;第二剪切式伸缩机构的第二连接板与二级测量臂固定方式为第二连接板上呈三角形排布的的三个螺纹孔分别与二级测量臂上对应位置的通孔通过螺钉连接,第二剪切式伸缩机构的第一连接板与第三回转关节固定方式为第一连接板上呈三角形排布的三个螺纹孔分别与第三回转关节的回转臂上对应位置的通孔通过螺钉连接。
本发明具有的有益效果是:
1.本发明针对不同尺寸零件,通过电机驱动剪切式伸缩机构,实现主动控制变化测量空间,保证测量精度。
2.本发明是使用电机驱动剪切式伸缩机构,将电机和丝杆的转动转化为直线位移,实现分度式标定杆长变化,保证测量精度。
附图说明
图1是本发明关节式坐标测量机的整体结构立体图。
图2是本发明中电机与丝杆的装配示意图。
图3是本发明中电机与丝杆的装配剖视图。
图4是本发明中第一剪切式伸缩机构或第二剪切式伸缩机构的结构示意图。
图5是本发明中第一连接板或第二连接板的结构示意图。
图6是本发明n个测点中与点(R,0,L1)距离最小的点位置示意图。
图7是本发明中上位机的具体工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1所示,关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法,具体如下:
步骤一、构建自适应变测量空间的关节式坐标测量机:自适应变测量空间的关节式坐标测量机包括基座1、第一回转关节2、第一摆动关节3、第二回转关节6、第二摆动关节7、第三回转关节9、第三摆动关节10、一级测量臂5、二级测量臂8、测头11.2、第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2;基座1固定在工作台面上;第一摆动关节3的一个摆动臂与基座1通过第一回转关节2连接,第一剪切式伸缩机构4.1底端与第一摆动关节3的另一摆动臂固定,顶端与一级测量臂5底端固定;一级测量臂5顶端与第二摆动关节7的一个摆动臂通过第二回转关节6连接;第一回转关节2的转轴竖直设置,第一摆动关节3的转轴水平设置,第二回转关节6的转轴竖直设置,第二摆动关节7的转轴水平设置;二级测量臂8一端与第二摆动关节7的另一摆动臂固定,另一端与第二剪切式伸缩机构4.2一端固定;第二剪切式伸缩机构4.2另一端与第三摆动关节10的一个摆动臂通过第三回转关节9连接;第三回转关节9的转轴轴线与第二摆动关节7的转轴轴线垂直,第三摆动关节10的转轴轴线与第三回转关节9的转轴轴线垂直;第三摆动关节10的另一摆动臂与测头手持部位11.1固定,测头11.2固定在测头手持部位11.1上;其中摆动关节指的是转动时两个臂之间的夹角发生变化的关节,回转关节指的是转动时两个臂之间的夹角不变的关节。第一回转关节2、第二回转关节6、第三回转关节9、第一摆动关节3、第二摆动关节7和第三摆动关节10处均设有角度编码器。
如图2、3和4所示,第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2的结构完全相同,均包括第一支撑杆20、第二支撑杆21、第一连接板18.1、第二连接板18.2、螺母16、丝杆12和电机14;电机14的输出轴与丝杆12通过联轴器15连接,其中,丝杆12与联轴器15是通过固定在联轴器15上的螺母16固定连接;丝杆12通过轴承17支承在轴承座13上;轴承座13与电机14的底座固定;两根第一支撑杆20一端均与第一连接板18.1通过第一销轴19铰接,两根第二支撑杆21一端均与第二连接板18.2通过第一销轴19铰接;其中一根第一支撑杆20另一端与对应侧那根第二支撑杆21的另一端通过第二销轴19.1铰接,另一根第一支撑杆20另一端与对应侧那根第二支撑杆21的另一端通过第三销轴19.2铰接;两根第一支撑杆20和两根第二支撑杆21组成平行四边形机构;第二销轴19.1和第三销轴19.2的螺纹孔均与丝杆12构成螺旋副;第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2的电机14均由上位机控制。电机采用R系列伺服电机,体积小,重量轻,额定转矩是1.2(N﹒M),力矩适合,运动平稳,定位精度是0.001mm,完全保证了测量机的精度,目前市面上使用广泛的测量臂精度范围是十几微米到几十微米左右,此型号的电机符合精度要求。如图1和5所示,第一剪切式伸缩机构4.1的第二连接板18.2与第一摆动关节3的摆动臂固定方式为第二连接板18.2上呈三角形排布的三个螺纹孔22分别与第一摆动关节3的摆动臂上对应位置的通孔通过螺钉连接,第一剪切式伸缩机构4.1的第一连接板18.1与一级测量臂5底端固定方式为第一连接板18.1上呈三角形排布的三个螺纹孔22分别与一级测量臂5上对应位置的通孔通过螺钉连接;第二剪切式伸缩机构4.2的第二连接板18.2与二级测量臂8固定方式为第二连接板18.2上呈三角形排布的的三个螺纹孔22分别与二级测量臂8上对应位置的通孔通过螺钉连接,第二剪切式伸缩机构4.2的第一连接板18.1与第三回转关节9固定方式为第一连接板18.1上呈三角形排布的三个螺纹孔22分别与第三回转关节9的回转臂上对应位置的通孔通过螺钉连接。
如图4所示,第一剪切式伸缩机构4.1或第二剪切式伸缩机构4.2中,丝杆、两根第一支撑杆20以及两根第二支撑杆21组成了两个等腰三角形,当丝杆12因为电机14的转动旋转时,等腰三角形的底边变短,根据螺旋差动原理并结合三角形的稳固性,将丝杆12的螺旋位移转化为第一连接板18.1和第二连接板18.2与丝杆12垂直的直线位移;同时第一剪切式伸缩机构4.1或第二剪切式伸缩机构4.2具有自锁功能。
步骤二、如图7所示,粗调第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2长度,使测头11.2的测量空间球体与待测工件相适应,并求解测头11.2的测量空间球体半径初始值;
2.1在基座1底面建立一个基坐标系(基坐标系原点位于第一回转关节2的转轴轴线上),并在第一回转关节2、第一摆动关节3、第二回转关节6、第二摆动关节7、第三回转关节9和第三摆动关节10处各建立一个坐标系,然后根据DH参数法(实质上是通过坐标系的平移旋转变换计算测头所测点在基坐标系下的坐标值)建立测头11.2所测点在基坐标系下的坐标数学模型,该数学模型是与结构参数Li、di1、αi1、θi及测头长度相关的模型,其中,i=1,2,…,6,i1=1,2,…,5;Li,i=1,2,…,6分别是第一回转关节长度、第一摆动关节长度(L2=0)、第一剪切式伸缩机构4.1与一级测量臂5及第二回转关节的总长度、第二摆动关节7长度(L4=0)、二级测量臂8与第二剪切式伸缩机构4.2及第三回转关节的总长度和第三摆动关节(L6=0);di1=1,2,…,5分别是第一回转关节2与第一摆动关节3的转轴轴线距离、第一摆动关节3与第二回转关节6的转轴轴线距离、第二回转关节6与第二摆动关节7的转轴轴线距离、第二摆动关节7与第三回转关节9的转轴轴线距离、第三回转关节9与第三摆动关节10的转轴轴线距离;αi1=1,2,…,5分别是第一回转关节2与第一摆动关节3的转轴轴线夹角、第一摆动关节3与第二回转关节6的转轴轴线夹角、第二回转关节6与第二摆动关节7的转轴轴线夹角、第二摆动关节7与第三回转关节9的转轴轴线夹角、第三回转关节9与第三摆动关节10的转轴轴线夹角,均为90度;θi,i=1,2,…,6分别是第一回转关节2、第一摆动关节3、第二回转关节6、第二摆动关节7、第三回转关节9和第三摆动关节10的转角值;其中,di1=1,2,…,5、L1以及测头长度根据不同关节式坐标测量机设计而不同,但关节式坐标测量机出厂时就是确定已知的;θi,i=1,2,…,6就是测量过程中上位机根据角度编码器的脉冲计算得到的角度值,也是可以测得的;则只有L3和L5这两个结构参数是未知的。
2.2先通过上位机控制第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2的电机14,从而粗调第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2长度,使得测头11.2能达到的最远测点与点(0,0,L1)的距离比待测工件离点(0,0,L1)最远的点与点(0,0,L1)的距离大,且相差2~5mm内,即可保证待测工件完全在测量空间球体所占的范围内,这里,相差2~5mm内是为了在人工将较近的点判断成待测工件离点(0,0,L1)最远的点时进行距离补偿,又不会补偿过多;然后,将测头11.2移动到所测点与点(0,0,L1)之间没有被待测工件遮挡且测头11.2所测点处于测量空间球体的球面位置,测量该位置测头11.2所测点与点(0,0,L1)的距离Hmax,将Hmax作为测量空间球体的半径R的初始值输入到上位机;
2.3使用蒙特卡洛法给θi,i=1,2,…,6随机取n组值,n的取值在8000以上,将这n组值分别代入到测头11.2所测点在基坐标系下的坐标数学模型中求得测量空间内n个测点的坐标值;因为L3和L5是未知的,所以所有测点的坐标值均是关于L3和L5的函数。由关节式坐标测量机的特性可知其测量范围是一个以(0,0,L1)为球心的球体,将n个测点中与点(R,0,L1)距离最小的点的X值记为Xmax输入上位机,如果忽略误差,那么n个测点中与点(R,0,L1)距离最小的点只能在测量空间球体的半径为R的球面上,如图6所示,即R较为准确的取值应当为Xmax。
步骤三、精调第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2长度,完成测量空间自适应调节:
Xmax是关于L3和L5的函数,将半径R的初始值Hmax与Xmax的差值绝对值作为目标函数,利用最小二乘法辨识L3和L5,取Hmax与Xmax的差值绝对值最小时的L3和L5值作为最优解;上位机根据L3和L5的值控制第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2的电机14,调节第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2的长度,从而精调第一剪切式伸缩机构4.1和第二剪切式伸缩机构4.2长度,完成测量空间的自适应调节,避免冗余杆长或者冗余测量空间,减小测量时误差放大倍数的影响,保证测量精度。

Claims (3)

1.关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法,其特征在于:该方法具体如下:
步骤一、构建自适应变测量空间的关节式坐标测量机:所述的自适应变测量空间的关节式坐标测量机包括基座、第一回转关节、第一摆动关节、第二回转关节、第二摆动关节、第三回转关节、第三摆动关节、一级测量臂、二级测量臂、测头、第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构;基座固定在工作台面上;第一摆动关节的一个摆动臂与基座通过第一回转关节连接,第一剪切式伸缩机构底端与第一摆动关节的另一摆动臂固定,顶端与一级测量臂底端固定;一级测量臂顶端与第二摆动关节的一个摆动臂通过第二回转关节连接;第一回转关节的转轴竖直设置,第一摆动关节的转轴水平设置,第二回转关节的转轴竖直设置,第二摆动关节的转轴水平设置;二级测量臂一端与第二摆动关节的另一摆动臂固定,另一端与第二剪切式伸缩机构一端固定;第二剪切式伸缩机构另一端与第三摆动关节的一个摆动臂通过第三回转关节连接;第三回转关节的转轴轴线与第二摆动关节的转轴轴线垂直,第三摆动关节的转轴轴线与第三回转关节的转轴轴线垂直;第三摆动关节的另一摆动臂与测头手持部位固定,测头固定在测头手持部位上;第一回转关节、第二回转关节、第三回转关节、第一摆动关节、第二摆动关节和第三摆动关节处均设有角度编码器;
所述的第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的结构完全相同,均包括第一支撑杆、第二支撑杆、第一连接板、第二连接板、丝杆和电机;电机的输出轴与丝杆通过联轴器连接;丝杆通过轴承支承在轴承座上;轴承座与电机的底座固定;两根第一支撑杆一端均与第一连接板通过第一销轴铰接,两根第二支撑杆一端均与第二连接板通过第一销轴铰接;其中一根第一支撑杆另一端与对应侧那根第二支撑杆的另一端通过第二销轴铰接,另一根第一支撑杆另一端与对应侧那根第二支撑杆的另一端通过第三销轴铰接;两根第一支撑杆和两根第二支撑杆组成平行四边形机构;第二销轴和第三销轴的螺纹孔均与丝杆构成螺旋副;第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的电机均由上位机控制;第一剪切式伸缩机构的第二连接板和第一摆动关节不与基座连接的摆动臂固定,第一剪切式伸缩机构的第一连接板与一级测量臂底端固定,第二剪切式伸缩机构的第二连接板与二级测量臂固定,第二剪切式伸缩机构的第一连接板和第三回转关节不与第三摆动关节连接的回转臂固定;
步骤二、粗调第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构长度,使测头的测量空间球体与待测工件相适应,并求解测头的测量空间球体半径初始值;
2.1在基座底面建立一个基坐标系,并在第一回转关节、第一摆动关节、第二回转关节、第二摆动关节、第三回转关节和第三摆动关节处各建立一个坐标系,然后根据DH参数法建立测头所测点在基坐标系下的坐标数学模型,该数学模型是与结构参数Li、di1、αi1、θi及测头长度相关的模型,其中,i=1,2,…,6,i1=1,2,…,5;Li,i=1,2,…,6分别是第一回转关节长度、第一摆动关节长度、第一剪切式伸缩机构与一级测量臂及第二回转关节的总长度、第二摆动关节长度、二级测量臂与第二剪切式伸缩机构及第三回转关节的总长度和第三摆动关节长度;di1,i1=1,2,…,5分别是第一回转关节与第一摆动关节的转轴轴线距离、第一摆动关节与第二回转关节的转轴轴线距离、第二回转关节与第二摆动关节的转轴轴线距离、第二摆动关节与第三回转关节的转轴轴线距离、第三回转关节与第三摆动关节的转轴轴线距离;αi1,i1=1,2,…,5分别是第一回转关节与第一摆动关节的转轴轴线夹角、第一摆动关节与第二回转关节的转轴轴线夹角、第二回转关节与第二摆动关节的转轴轴线夹角、第二摆动关节与第三回转关节的转轴轴线夹角、第三回转关节与第三摆动关节的转轴轴线夹角,均为90度;θi,i=1,2,…,6分别是第一回转关节、第一摆动关节、第二回转关节、第二摆动关节、第三回转关节和第三摆动关节的转角值;其中,di1,i1=1,2,…,5、L1以及测头长度均是已知量,L3和L5是未知量;
2.2先通过上位机控制第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的电机,从而粗调第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构长度,使得测头能达到的最远测点与点(0,0,L1)的距离比待测工件离点(0,0,L1)最远的点与点(0,0,L1)的距离大,且相差2~5mm内;然后,将测头移动到所测点与点(0,0,L1)之间没有被待测工件遮挡且测头所测点处于测量空间球体的球面位置,测量该位置测头所测点与点(0,0,L1)的距离Hmax,将Hmax作为测量空间球体的半径R的初始值输入到上位机;
2.3使用蒙特卡洛法给θi,i=1,2,…,6随机取n组值,n的取值在8000以上,将这n组值分别代入到测头所测点在基坐标系下的坐标数学模型中求得测量空间内n个测点的坐标值;将n个测点中与点(R,0,L1)距离最小的点的X值记为Xmax输入上位机;
步骤三、精调第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构长度,完成测量空间自适应调节:
将半径R的初始值Hmax与Xmax的差值绝对值作为目标函数,利用最小二乘法辨识L3和L5,取Hmax与Xmax的差值绝对值最小时的L3和L5值作为最优解;上位机根据L3和L5的值控制第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的电机,调节第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构的长度,从而精调第一剪切式伸缩机构和第二剪切式伸缩机构长度,完成测量空间的自适应调节。
2.根据权利要求1所述的关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法,其特征在于:所述的丝杆与联轴器通过固定在联轴器上的螺母固定连接。
3.根据权利要求1所述的关节式坐标测量机的测量空间自适应调节方法,其特征在于:所述第一剪切式伸缩机构的第二连接板与第一摆动关节的摆动臂固定方式为第二连接板上呈三角形排布的三个螺纹孔分别与第一摆动关节的摆动臂上对应位置的通孔通过螺钉连接,第一剪切式伸缩机构的第一连接板与一级测量臂底端固定方式为第一连接板上呈三角形排布的三个螺纹孔分别与一级测量臂上对应位置的通孔通过螺钉连接;第二剪切式伸缩机构的第二连接板与二级测量臂固定方式为第二连接板上呈三角形排布的的三个螺纹孔分别与二级测量臂上对应位置的通孔通过螺钉连接,第二剪切式伸缩机构的第一连接板与第三回转关节固定方式为第一连接板上呈三角形排布的三个螺纹孔分别与第三回转关节的回转臂上对应位置的通孔通过螺钉连接。
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