CN116010753B - 一种运动模拟器位姿误差的评估方法、系统、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动模拟器位姿误差的评估方法、系统、设备及介质，用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估，涉及空间交汇对接地面仿真技术领域，所述方法包括：确定参考坐标系；定义运动模拟器各个误差源，并据此相邻坐标系间的位姿矩阵；通过齐次变换计算出当六自由度运动模拟器运动到标称位姿时其末端坐标系的实际位姿对应所述参考坐标系的位姿矩阵；计算实际位姿与标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，得到姿态误差；计算实际位姿与标称位姿的位移部分之差，得到位移误差与标称位姿及误差源之间的关系；将位移误差和姿态误差分别用方和根进行评估，计算位姿误差的标准差。本发明可以提升测试系统的误差分配以及误差补偿的准确度。

Description

一种运动模拟器位姿误差的评估方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及空间交汇对接地面仿真技术领域，特别是涉及用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估的运动模拟器位姿误差的评估方法、系统、设备及介质。

背景技术

空间机器人交会对接的位姿给定精度，都需要在地面上进行演示试验。演示试验在六自由度系统中进行，六自由度自身的位姿精度决定了空间机器人和交汇对接的演示精度，对六自由度系统的整体精度进行全空间范围内的测试、标定、传递以及补偿具有重要意义。

位姿误差评估是机器人、空间操作以及智能无人系统必不可少的环节，一般采用正向运动学、逆向运动学以及混合方法生成模拟器运动空间，通常也可以采用矢量法、求导法等数学推导方法对速度进行分析。对于多自由度系统还存在解析法、图解法以及数值法等研究方法。

现有的评估方法缺少对位移误差和姿态误差的针对性分析，导致对位移误差评估不准确。并且只是简单将各个误差源合成，导致姿态误差的评估也不准确。

上述的位姿误差评估方法，虽可以在一定程度上对误差进行评估，但是在实际使用时却发现其方法中还存在有若干缺点，因未能达到最佳的使用效果，而其缺点可归纳如下：

（1）对位移误差评估不准确；

（2）只是简单将各个误差源合成，导致姿态误差的评估也不准确；

（3）计算效率低。

由此可见，上述现有的位姿误差评估方法在使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的位姿误差评估方法，成为当前业界急需改进的目标。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估的方法、系统、设备及介质，至少部分解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种运动模拟器位姿误差的评估方法，用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估，所述方法包括以下步骤：

根据六自由度运动模拟器的初始位姿确定参考坐标系；

定义所述六自由度运动模拟器各个误差源，并根据所述误差源建立相邻坐标系间的位姿矩阵；

通过齐次变换计算出当所述六自由度运动模拟器运动到标称位姿时，所述六自由度运动模拟器末端坐标系的实际位姿对应所述参考坐标系的位姿矩阵；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，得到姿态误差；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的位移部分之差，得到位移误差与标称位姿及误差源之间的关系；

将所述位移误差和所述姿态误差分别用方和根进行评估，并计算位姿误差的标准差。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括通过Monte-Carlo仿真计算位姿误差和标准差，以及对所述位姿误差的标准差进行验证。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述误差源包括三维导轨的位移误差、三维导轨的垂直度误差、三轴转台的角位置误差、测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移误差、三轴转台的外环轴线与垂直导轨的二维平行度误差、三轴转台的中轴与外轴的垂直度误差、轴线垂直度误差和三轴转台与三轴导轨的相对安装误差中的至少一项。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述计算所述实际位姿与标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，包括以下步骤：

根据实际姿态是在标称姿态的基础上绕空间单位向量旋转一个小角度的原理，通过逐步反演计算，分解出三维小角度，并得出所述三维小角度与角位置误差、垂直度误差、对准误差、标称姿态之间的关系。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括：通过齐次变换将所述六自由度运动模拟器各个部件本身的误差以及部件之间的误差从所述六自由度运动模拟器始端传递到末端。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，其特征在于，所述方法用于空间交会对接用追踪星模拟器的多自由位姿误差的传递综合评估问题。

第二方面，本公开实施例提供了一种运动模拟器位姿误差的评估系统，用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估，所述系统包括：

误差源定义模块，被配置用于根据六自由度运动模拟器的初始位姿确定参考坐标系；定义所述六自由度运动模拟器各个误差源，并根据所述误差源建立相邻坐标系间的位姿矩阵；

数据处理模块，被配置用于通过齐次变换计算出当所述六自由度运动模拟器运动到标称位姿时，所述六自由度运动模拟器末端坐标系的实际位姿对应参考坐标系的位姿矩阵；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，得到姿态误差；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的位移部分之差，得到位移误差与标称位姿及误差源之间的关系；

评估模块，被配置用于将所述位移误差和所述姿态误差分别用方和根进行评估，并计算位姿误差的标准差。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述系统还包括：验证模块，被配置用于通过Monte-Carlo仿真计算位姿误差和标准差，以及对所述位姿误差的标准差进行验证。

第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的任一项所述的用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估的方法。

第四方面，本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令当由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估的方法。

第五方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估的方法。

本公开实施例中的用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估的运动模拟器位姿误差的评估方法、系统、设备及介质，通过推导六自由度系统的位姿矩阵，在已知各个部件的测试精度的条件下，可以推算出测试系统的总指向误差的标准差以及总位移误差的标准差，具有良好的工程实用价值，可以提升测试系统的误差分配以及误差补偿的准确度，为测试系统的误差分配以及误差补偿奠定了基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例提供的一种用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估的方法流程示意图；

图2为本公开实施例提供的一种六自由度运动模拟器的结构示意图；

其中，1为横向导轨（X导轨）滑块；2为纵向导轨（Y导轨）滑块；3为竖向导轨（Z导轨）滑块；4为转台外环轴；5为转台中环轴；6为转台内环轴；7为载体。

图3为本公开实施例提供的一种用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估的系统结构示意图；以及

图4为本公开实施例提供的电子设备示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其他方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其他结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

本发明实施例提供了一种六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估方法，通过针对六自由度系统的误差源进行定义，然后通过齐次变换（HomogeneousTransformation，H变换）将模拟器各个部件本身的误差以及部件之间的误差从模拟器始端传递到末端，并通过比较实际位移与标称位移得到位移误差，通过比较实际的方向余弦阵与标称方向余弦阵的单位特征向量，得到姿态误差，通过计算得到综合位姿评估结果，最后通过Monte-Carlo方法对综合位姿评估结果进行仿真验证。

多自由度多部件系统自身以及相互之间的误差通过各个环节的传递到系统末端，真实的运动状态即真实产生的运动参数与标称的运动参数不一致，测量精度不能得到保证，所以研究误差传递机理推导位姿矩阵至关重要。

图1为本公开实施例提供的六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估方法流程的示意图。

图2为本公开实施例提供的一种六自由度运动模拟器的结构示意图，参照图2，内环轴载体7安装于三轴转台内环轴轴端（安装于内环轴末端）。三维导轨包括横向导轨滑块1、纵向导轨滑块2和竖向导轨滑块3，三轴转台包括转台外环轴4、转台中环轴5、转台内环轴6和内环轴载体7。为参考坐标系，为内环轴坐标系。

下面结合图1和图2，对本发明实施例提供的针对六自由度运动模拟器位姿误差的建模评估方法进行详细介绍。

如图1所示，在步骤S110处，根据六自由度运动模拟器的初始位移和姿态确定参考坐标系；

更具体地，接下来转到步骤S120。

在步骤S120处，定义六所述自由度运动模拟器误差源，并根据所述误差源建立相邻坐标系间的位姿矩阵；

在本发明实施例中，所述误差源包括三维导轨的位移误差、三维导轨的垂直度误差、三轴转台的各个轴转动的角位置误差、测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移误差、三轴转台的外环轴线与垂直导轨的二维平行度误差、三轴转台的中轴与外轴的垂直度误差、轴线垂直度误差和三轴转台与三轴导轨的相对安装误差中的至少一项。

更具体地，定义了六自由度运动模拟器误差源，根据所述各误差源和建立的各坐标系进行描述，确定所述相邻坐标系间的位姿矩阵。

其中，六自由度模拟器的误差源主要为：

三维导轨的位移误差，各个轴误差平移变换传递矩阵分别为、、；其中，为三维导轨的位移误差。

三维导轨的垂直度误差，各个方向的误差旋转变换传递矩阵分别为、、；其中，x为水平坐标轴（右），y为水平坐标轴（前），z为垂向坐标轴（上），为Y-Z导轨垂直度，为Z-X导轨垂直度，为X-Y导轨垂直度。

三轴转台的各个轴转动的角位置误差，各个轴误差传递矩阵分别为、、；其中，为三轴转台的外环轴角位置误差，为三轴转台的中环轴角位置误差，为三轴转台的内环轴角位置误差。

测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移误差，位移误差传递矩阵为；其中，为测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移误差。

三轴转台的外环轴线与Z导轨的二维平行度误差，水平方向的平行度误差传递矩阵为、；其中，为三轴转台的外环轴线与z导轨的二维平行度，为三维导轨相对于三维移动导轨的安装精度，可用于补偿。

三轴转台的中轴与外轴的垂直度误差、三轴转台的内轴与中轴的垂直度误差；其中，为三轴转台的中轴与外轴的垂直度误差，误差可调整至小于，计算整体系统不确定度时可忽略此项，为三轴转台的内轴与中轴的垂直度误差，误差可调整至小于，计算整体系统不确定度时可忽略此项。

更具体地，接下来转到步骤S130。

在步骤S130处，通过齐次变换计算出当所述六自由度运动模拟器运动到标称位姿时，所述六自由度运动模拟器末端坐标系的实际位姿对应所述参考坐标系的位姿矩阵；

所述六自由度运动模拟器末端坐标系与三轴转台的内环轴固联。

当X导轨运行至L _x ，Y导轨运行至L _y ，Z导轨运行至L _z ，三轴转台的外环轴转至、中环轴转至、内环轴转至时，模拟器运动到标称位姿。

更具体地，位姿矩阵可以建立起系统始端与末端（如图2的横向导轨到载体）的位姿关系，并且可以将系统各个部分的误差按照系统的部件顺序从始端到末端表述出来，根据位姿传递的链式关系，六自由度系统的位姿矩阵为：

……式1

其中：

：分别为Y-Z导轨垂直度、Z-X导轨垂直度、X-Y导轨垂直度。

：三轴转台的外环轴、中环轴、内环轴标称角位置。

：三轴转台的外环轴、中环轴、内环轴角位置误差，分别是标称位置、的函数。

：测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移。

：测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移误差。

：三轴转台的外环轴线与z导轨的二维平行度，为三维导轨相对于三维移动导轨的安装精度，可补偿。

：三轴转台的中轴与外轴的垂直度误差，误差可调整至小于，计算整体系统不确定度时可忽略此项。

：三轴转台的内轴与中轴的垂直度误差，误差可调整至小于，计算整体系统不确定度时可忽略此项。

：三维导轨的标称位移。

：三维导轨的位移误差。

综上，式1可以表示为：

……式2

其中：

；

；

；

；

；

；

；

；

其中，为单位阵，为右向平移变换阵，为前向平移变换阵，为垂向平移变换阵，为右向平移误差变换阵，为前向平移误差变换阵，为垂向平移误差变换阵，为垂向导轨垂直度旋转变换阵，为水平导轨垂直度旋转变换阵，为转台垂向旋转变换阵，为转台水平前向旋转变换阵，为转台水平右向旋转变换阵，为垂向导轨垂直度旋转误差变换阵，为水平导轨垂直度旋转误差变换阵，为转台垂向旋转误差变换阵，为转台水平前向旋转误差变换阵，为转台水平右向旋转误差变换阵，T为矩阵的转置算子（Transpose）。

接下来转到步骤S140。

在步骤S140处，计算所述实际位姿与所述标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，得到姿态误差。

更具体地，根据实际姿态是在标称姿态的基础上绕空间单位向量旋转一个小角度的原理，通过逐步反演计算，分解出了三维小角度，得出了三维小角度与角位置误差、垂直度误差、对准误差、标称姿态之间的关系。

从测试系统的始端到末端，传递路径有很多环节将产生误差，比如导轨的垂直度、三轴转台的轴线垂直度以及角位置误差等等，使得三轴转台末端坐标系相对于整个系统的参考坐标系的实际姿态偏离了标称姿态，在本步骤将推导姿态误差即实际姿态与标称姿态的单位特征向量之差。

标称姿态为，实际姿态为设姿态误差为，则实际姿态可以表示为，并且有：

经推导，姿态误差为：

根据上面的公式，姿态误差可以表示为：

其中：

其中，为三轴导轨垂直度误差；、和为在三轴转台内环轴、中环轴和外环轴分别处于标称位置下时对姿态误差的综合影响。

各个方向的综合指向误差为：

接下来转到步骤S150。

在步骤S150处，计算所述实际位姿与所述标称位姿的位移部分之差，得到位移误差与标称位姿及误差源之间的关系。

更具体地，用实际的位姿矩阵的位移部分，减去标称位移后，得到位移误差与标称位姿及各个误差源之间的关系。

从测试系统的始端到末端中间环节产生的误差不仅会对物体的姿态测量产生误差，同样会使得被测物体实际位移偏离了标称位移，在本步骤将推导位移误差即实际位移与标称位移的差。

标称位移为：

若姿态可以准确测量，实际位移为：

将各个位姿误差考虑进来，则实际位移为：

则总的位移误差为：

总的位移误差在三个方向的分量为：

接下来转到步骤S160。

在步骤S160处，将所述位移误差和所述姿态误差分别用方和根进行评估，并计算位姿误差的标准差。

更具体地，将三维位移误差和反演计算出的位移和姿态误差，各自用方和根进行评估，估计出位姿误差的标准差。

可以通过计算综合指向误差的标准差来评定姿态误差，计算位移总误差的标准差来评定综合位移误差。

在本发明实施例中，所述方法还包括通过Monte-Carlo仿真计算位姿误差和标准差，以及对所述位姿误差的标准差进行验证。通过Monte-Carlo仿真计算实际姿态与标称姿态的两个特征单位向量差的模，可以有效评定姿态误差，通过计算实际位移与标称位移之差的模可以得到位移误差，通过Monte-Carlo仿真可以提高计算效率。

更具体地，采用Monte-Carlo仿真计算位姿误差和标准差，对本发明得出的位姿误差的标准差进行验证。

各个方向的综合指向误差为：

由于各个误差源是相互独立的，三个方向指向误差的标准差为：

如果三轴转台的角位置随机误差的标准差为为，则三维导轨垂直度误差为=510^-6rad。

得知三维导轨垂直度误差以及三轴转台角位置误差的标准差，可以利用计算机生成白噪声随机数进行计算，并通过仿真，在设置三轴角位置范围内随机生成1000组数，并在每一组数中，将在三个方向得到的标准差为上述条件的100个角位置随机误差的随机数计算出系统在三个方向的指向误差的标准差，对1000组参数得到的结果取平均值得到最终结果。

任取一组参数得到的三个方向的指向误差的标准差如；；，

则总指向误差的标准差为：

任取1000组参数进行仿真，对结果取平均值为。

总的位移误差在三个方向的分量为：

如果三维导轨的位移测试误差的标准差为0.15mm，末端位移测试误差的标准差为0.1mm，三轴转台的角位置随机误差的标准差为为，三维导轨垂直度误差为，三个方向的导轨位移范围分别为，测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移范围分别为；

则三个方向的位移总误差的标准差为：

得知导轨的位移测试误差的标准差、末端位移测试误差的标准差、三维导轨垂直度误差以及三轴转台角位置误差的标准差，可以利用计算机生成白噪声随机数进行计算，并通过仿真，在设置的导轨位移、测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移以及三轴角位置范围内随机生成1000组数，在每一组数中，将在三个方向得到的标准差为上述条件的100个导轨位移测试误差、角位置随机误差以及末端测试误差的随机数计算出系统在三个方向的位移总误差的标准差，对1000组参数得到的结果取平均值得到最终结果。任取一组参数得到的三个方向的位移误差的标准差为：=0.57mm；=0.62mm；=0.82mm。

总位移误差的标准差为：

任取1000组参数进行仿真，对结果取平均值为。

通过仿真验证了该方法的正确性。

由上述方案可知，本发明总结了六自由度运动模拟器的误差源，通过齐次变换得到模拟器末端坐标系相对于参考坐标系之间的位姿矩阵，由于各个环节的误差，使得三轴转台坐标系相对于整个系统的参考坐标系的实际姿态偏离了标称姿态，同时会使得被测物体实际位移偏离了标称位移。在本发明中，通过推导出实际姿态与标称姿态、实际位移与标称位移的差，并提出了位姿误差的评定方法，并通过仿真验证该方法的正确性。

进一步的，本发明提出了模拟器位姿系统的误差源，包括三维导轨垂直度、位移误差，三轴转台轴线垂直度、角位置误差，以及三轴转台和三维导轨间安装对准误差等的表征方法，并用齐次变换（Homogeneous Transformation，H变换）为数学工具将这些位姿参数和位姿误差传递到模拟器末端，得出了模拟器相对于参考坐标系的位移和姿态的综合误差，建立了综合误差与各误差源、三维导轨的标称位移，三轴转台的标称角位置等之间的关联性。根据标称位移与实际位移的差，得出了位移误差的表述方法，用三维位移误差的方和根评估位移误差。根据实际姿态是在标称姿态的基础上绕空间某单位向量旋转一个小角度的基本原理，提出了用分解出的三维小角度向量的方和根来评估姿态误差的方法。最后通过Monte-Carlo方法仿真验证了模拟器位姿误差的定义、传递与综合评估方法的正确性。

本发明提出的六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估方法，用于空间航天器交汇对接地面仿真系统，主要包括三维导轨机械台体、三轴转台机械台体，以及位移与姿态运动控制器等，其中，三维导轨的误差包含三维位移误差、三轴垂直度误差，三轴转台误差包括三轴角位置误差、轴线垂直度误差，三维导轨与三轴转台之间存在的安装对准误差等。三轴转台末端的位姿对交汇对接的演示与控制精度的标定影响较大。对六自由度运动模拟器误差源定义、研究误差的传递方法、研究各个误差进行综合与评估方法，具有重大的理论意义与实用价值。

图3示出了本发明提供的六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估系统300，包括误差源定义模块310、数据处理模块320和评估模块330。

误差源定义模块310，被配置用于根据六自由度运动模拟器的初始位移和姿态确定参考坐标系；定义所述六自由度运动模拟器各个误差源，并根据所述误差源建立相邻坐标系间的位姿矩阵；

数据处理模块320，被配置用于通过齐次变换计算出当所述六自由度运动模拟器运动到标称位姿时，所述六自由度运动模拟器末端坐标系的实际位姿对应参考坐标系的位姿矩阵；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，得到姿态误差；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的位移部分之差，得到位移误差与标称位姿及误差源之间的关系；

评估模块330，被配置用于将所述位移误差和所述姿态误差分别用方和根进行评估，并计算位姿误差的标准差。

在本发明实施例中，所述系统还包括：验证模块340，被配置用于通过Monte-Carlo仿真计算位姿误差和标准差，以及对所述位姿误差的标准差进行验证。

参见图4，本公开实施例还提供了一种电子设备40，该电子设备包括：

至少一个处理器；以及，

与该至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

该存储器存储有可被该至少一个处理器执行的指令，该指令被该至少一个处理器执行，以使该至少一个处理器能够执行前述方法实施例中的六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估方法。

本公开实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，该计算机指令用于使该计算机执行前述方法实施例中的六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估方法。

本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述方法实施例中的六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估方法。

下面参考图4，其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备40的结构示意图。本公开实施例中的电子设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA（个人数字助理）、PAD（平板电脑）、PMP（便携式多媒体播放器）、车载终端（例如车载导航终端）等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图4示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图4所示，电子设备40可以包括处理装置（例如中央处理器、图形处理器等）401，其可以根据存储在只读存储器（ROM）402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器（RAM）403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在RAM 403中，还存储有电子设备40操作所需的各种程序和数据。处理装置401、ROM 402以及RAM 403通过总线404彼此相连。输入/输出（I/O）接口405也连接至总线404。

通常，以下装置可以连接至I/O接口405：包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、图像传感器、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406；包括例如液晶显示器（LCD）、扬声器、振动器等的输出装置407；包括例如磁带、硬盘等的存储装置408；以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备40与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图中示出了具有各种装置的电子设备40，但是应理解的是，并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。

特别地，根据本公开的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装，或者从存储装置408被安装，或者从ROM 402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时，执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（射频）等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：获取至少两个网际协议地址；向节点评价设备发送包括所述至少两个网际协议地址的节点评价请求，其中，所述节点评价设备从所述至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址并返回；接收所述节点评价设备返回的网际协议地址；其中，所获取的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。

或者，上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备：接收包括至少两个网际协议地址的节点评价请求；从所述至少两个网际协议地址中，选取网际协议地址；返回选取出的网际协议地址；其中，接收到的网际协议地址指示内容分发网络中的边缘节点。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN）或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种运动模拟器位姿误差的评估方法，用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据六自由度运动模拟器的初始位姿确定参考坐标系；

定义所述六自由度运动模拟器各个误差源，并根据所述误差源建立相邻坐标系间的位姿矩阵；

通过齐次变换计算出当所述六自由度运动模拟器运动到标称位姿时，所述六自由度运动模拟器末端坐标系的实际位姿对应所述参考坐标系的位姿矩阵；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，得到姿态误差；所述计算所述实际位姿与标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，包括：根据实际姿态是在标称姿态的基础上绕空间单位向量旋转一个小角度的原理，通过逐步反演计算，分解出三维小角度，并得出所述三维小角度与角位置误差、垂直度误差、对准误差、标称姿态之间的关系；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的位移部分之差，得到位移误差与标称位姿及误差源之间的关系；

将所述位移误差和所述姿态误差分别用方和根进行评估，并计算位姿误差的标准差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过Monte-Carlo仿真计算位姿误差和标准差，以及对所述位姿误差的标准差进行验证。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述误差源包括三维导轨的位移误差、三维导轨的垂直度误差、三轴转台的角位置误差、测试工件中心相对于三轴转台三轴交汇中心的位移误差、三轴转台的外环轴线与垂直导轨的二维平行度误差、三轴转台的中轴与外轴的垂直度误差、轴线垂直度误差和三轴转台与三轴导轨的相对安装误差中的至少一项。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过齐次变换将所述六自由度运动模拟器各个部件本身的误差以及部件之间的误差从所述六自由度运动模拟器始端传递到末端。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法用于空间交会对接用追踪星模拟器的多自由位姿误差的传递综合评估问题。

6.一种运动模拟器位姿误差的评估系统，用于六自由度运动模拟器位姿误差的传递综合评估，其特征在于，所述系统包括：

误差源定义模块，被配置用于根据六自由度运动模拟器的初始位姿确定参考坐标系；定义所述六自由度运动模拟器各个误差源，并根据所述误差源建立相邻坐标系间的位姿矩阵；

数据处理模块，被配置用于通过齐次变换计算出当所述六自由度运动模拟器运动到标称位姿时，所述六自由度运动模拟器末端坐标系的实际位姿对应参考坐标系的位姿矩阵；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，得到姿态误差；所述计算所述实际位姿与标称位姿的姿态部分的单位特征向量之差，包括：根据实际姿态是在标称姿态的基础上绕空间单位向量旋转一个小角度的原理，通过逐步反演计算，分解出三维小角度，并得出所述三维小角度与角位置误差、垂直度误差、对准误差、标称姿态之间的关系；

计算所述实际位姿与所述标称位姿的位移部分之差，得到位移误差与标称位姿及误差源之间的关系；

评估模块，被配置用于将所述位移误差和所述姿态误差分别用方和根进行评估，并计算位姿误差的标准差。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：验证模块，被配置用于通过Monte-Carlo仿真计算位姿误差和标准差，以及对所述位姿误差的标准差进行验证。

8.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：

至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行时，使所述至少一个处理器执行如权利要求1至5中的任一项所述的方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令当由至少一个处理器执行时使所述至少一个处理器执行如权利要求1至5中的任一项所述的方法。