基于拉線位移傳感器的三維測量系統(tǒng)結構設計及關鍵問題研究.pdf

1、隨著工業(yè)自動化水平的逐年提升，工業(yè)機器人在制造業(yè)領域得到了廣泛應用，這種變化使我們對機器人的性能要求越來越高。三維測量技術作為一種先進的工業(yè)檢測手段，在機器人標定過程中占有重要地位。本文針對機器人標定需求，開發(fā)了一套可檢測機器人末端位姿的基于拉線位移傳感器的三維測量系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)的機械結構設計、數(shù)學建模、誤差分析和軟件平臺開發(fā)工作。論文的主要研究內(nèi)容概括如下：
　　1、結合拉線位移傳感器的性能參數(shù)和當前機器人標定的技術要求，提出

2、了三維測量系統(tǒng)的性能指標和主要功能。以當前的工業(yè)檢測技術為根基，從空間結構、位置求解方向出發(fā)，確立了系統(tǒng)的總體布局方案。最后根據(jù)系統(tǒng)技術要求和空間布局特性，繪制3D結構模型，并對核心零部件展開針對性分析。
　　2、根據(jù)系統(tǒng)的機械結構、布局特性和性能要求，提出了兩種定位精度數(shù)學模型，確立位置求解方案。提出了三維測量系統(tǒng)應用于機器人標定工作的兩種精度指標，并最終結合操作環(huán)境和實驗條件，提出基于距離誤差的測量系統(tǒng)精度驗證標準，為實驗方案

3、提供理論依據(jù)。
　　3、搭建實驗平臺，完成三維測量系統(tǒng)結構參數(shù)標定工作，獲取空間位置求解參數(shù)。分別從傳感器和機械結構特性兩個角度分析測量系統(tǒng)誤差來源，首先標定繩長，消減傳感器誤差；然后建立誤差模型，依次分析滑塊偏移、結構受力形變、導向滑輪加工誤差對系統(tǒng)測量精度的影響。依據(jù)傳感器信號輸出特點選取四通道數(shù)顯表作為數(shù)據(jù)采集器并根據(jù)系統(tǒng)功能需求開發(fā)軟件操作平臺。
　　4、基于以上工作搭建測量平臺，完成測量系統(tǒng)調(diào)試和精度驗證實驗。結果