關節臂
針對關節坐標測量機的研究幾乎都是建立在數學模型之上的。測量機的數學模型包括測量方程與測量誤差模型。由于關節坐標測量機與工業中的關節式機器人有一定的相似之處,2.5D測量儀影像儀精度校準,測量機的測量方程就相當于機器人的運動學方程,其區別就在于測量機的測量方程不需要考慮測量機測頭的姿態。因此,對關節坐標測量機模型的研究就可借鑒工業機器人的建模方法。
本章首先介紹了關節臂測量機測量原理和組成,二次元影像測量儀影像儀搬遷,坐標測量機機械結構,并在此基礎上采用D-H方法建立了系統運動學模型即測量機的測量方程,這是研究測量機誤差模型、標定模型的基礎。
1 關節臂測量機原理
測量機由三根剛體臂、三個活動關節和一個測頭組成。三根臂相互連接,其中一個為固定臂,它安于任意基座上支撐測量機所有部件,另外兩個活動臂可運動于空間任意位置,以適應測量需要,其中一個為中間臂,一個為末端臂并在此尾端安裝測頭。一根固定臂與第二根中間臂之間、第二根與第三根末端臂之間、第三根與接觸測頭之間均為關節式連接,可作空間回轉,而每個活動關節裝有相互垂直的回轉角傳感器,可測量各個臂和測頭在空間的位置。每個關節的回轉中心和相應的活動臂構成一個極坐標系統,回轉角即極角由圓分度傳感器測量,而活動臂兩端關節回轉中心距離為極坐標的極徑長度,可見該測量系統是由三個串連的極坐標系統組成,當測頭與被測件接觸時,測量系統可給出測頭在空間的三維位置信號,云陽影像儀,測頭與被測件在不同部位接觸時,根據所建立的測量數學模型,二次元影像測量儀影像儀維護,由計算機給出被測參數實際值。
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