一、基于平面光栅的加工中心几何误差辨识研究（论文文献综述）
刘力[1]（2021）在《精密转台多自由度运动误差测量系统研究应用》文中研究表明回转运动作为机械运动中的最基本的运动之一,其被广泛的应用在工业机器人、精密机床、激光跟踪仪、坐标测量机等。但是由于装配、制造、设计等诸多因素的存在,导致转台回转轴在运动过程中始终固有的存在着位置相关几何误差以及位置无关几何误差。误差防止法和误差补偿法是提高精密加工或测量仪器回转精度最常用的方法,相比于误差防止法,误差补偿法不需要提高零部件的制造、装配精度,通过相关理论分析建立相关的数学模型补偿误差,进一步的提升仪器的加工测量精度。所以本文着重研究转台的几何运动误差测量以及分离工作,提出转台运动误差的在线与离线测量方法,建立几何运动误差的分离补偿模型并进行测量比对验证。本文提出一种精密转台的五自由度几何运动误差的激光测量系统。基于齐次坐标变换的误差分离模型,分析参考轴与回转轴未对准的位置无关几何误差、测量仪器的安装误差、以及回转轴固有的多自由位置相关几何误差之间的几何关系。对测量的误差运动进行最小二乘圆（LSC）分析,分离出测量仪器的安装误差,同时解耦出精密转台的五自由度位置相关几何误差以及回转轴线未对准的位置无关几何误差。最后对精密转台分别进行顺时针（CW）以及逆时针（CCW）多次重复测试,并与光电自准直仪测量结果进行比对,成功验证了转台多自由度运动误差测量系统的可行性以及有效性。目前,包括上述本文提出的方法在内,转台的多自由度几何运动误差辨识大多均属于离线准静态测量。然而在实际运动过程中,回转工作台不可避免的存在着负载,由于负载的实时变化,其回转运动的多自由度的几何运动误差与离线准静态测量的误差模型不一致,导致离线准静态测量的运动误差在在线运动中补偿效果不理想。因此,本文提出一种双光栅编码器的精密转台几何误差多自由度在线测量系统,该双光栅编码器可以内嵌到精密转台回转主轴上,通过快速运动速傅里叶变换（FFT）分析回转轴的几何运动误差,成功分离出精密转台的多自由度的位置相关几何误差以及位置无关几何误差,最后通过与电感测微仪测量的工件圆度误差进行比对,验证转台多自由度运动误差在线测量系统的可行性以及有效性。最后,基于上述内嵌式双光栅的多自由度实时在线测量系统,成功设计一台具有在线自标定几何运动误差功能的精密回转运动台,其径向运动误差为±1.5μm,倾斜运动误差为±2",通过对自标定转台进行静力学分析以及模态分析,自标定转台各项性能指标符合设计需求。
王冠[2]（2021）在《基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差辨识》文中指出随着齿轮制造精度的提升,对其主要测量仪器齿轮测量中心的测量精度有了更高的要求。几何误差是影响齿轮测量中心测量精度的主要误差来源,对其快速检测并准确辨识,是提高齿轮测量中心测量精度的基础保障。球杆仪是一种使用方便、测量速度快的高精度误差检测工具,已经成为机床领域误差检测的主流工具。但球杆仪检测出的误差,不仅包含几何误差,还耦合有运动误差,本论文的主要目的是利用球杆仪的测量数据,剔除齿轮测量中心的运动误差,辨识出几何误差。本文主要完成了以下工作:1.分析了球杆仪和光栅尺采集数据中分别包含的齿轮测量中心的误差项,提出了基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差辨识原理。依据齿轮测量中心的拓扑结构和球杆仪的安装位姿,建立了基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差辨识测量坐标系,基于多体理论和误差辨识原理建立了几何误差辨识模型。根据几何误差模型对齿轮测量中心运动圆轨迹上的几何误差进行估算,得出几何误差综合结果的预估值,为使用球杆仪检测齿轮测量中心的误差并对几何误差进行辨识提供了理论前提。2.针对不含有圆弧插补功能的CNC齿轮测量中心,以“短直线代替圆弧”的思想,设计了基于C语言的“圆运动”程序。规划并设计了球杆仪运行轨迹,以R-T面圆轨迹运动为例,进行了几何误差检测实验,获取了包括运动误差和几何误差的齿轮测量中心误差数据,通过采集运动过程中光栅的实时值,获取了只含有运动误差的圆轨迹上的坐标点。为后续辨识几何误差奠定了基础。3.通过分析光栅尺和球杆仪采集数据的坐标表示形式、测点采样分布和采样密度,提出了不同基准的测点数据迭代配准算法。以光栅尺测量数据为基准,选取球杆仪初始配准点、配准邻域以及迭代搜索步长,进行初始点配准,并逐一计算球杆仪数据与光栅尺数据配准后的误差。以MATLAB为工具,开发了配准算法的程序,从球杆仪的误差检测数据中辨识出了 R-T平面上圆轨迹的几何误差的测量数据。本文从球杆仪与光栅检测得到的误差数据中辨识出了齿轮测量中心的几何误差,证明了球杆仪同样适用于不含圆弧插补的测量机,为齿轮测量中心的几何误差检测提供了新方法,进一步拓展了球杆仪的应用范围。
侯宏天[3]（2021）在《双转台五轴数控机床几何误差辨识与补偿研究》文中研究说明五轴联动机床被广泛应用于复杂曲面的加工,具有加工效率高、精度高等优点。但五轴机床的两个旋转轴增加了额外的几何误差,影响了加工精度。因此本文对BC型双转台五轴数控机床的几何误差辨识算法进行了研究,基于齐次坐标变换建立了数控机床的几何误差模型和运动学模型,并利用球杆仪测量,提出了一种基于虚拟观测法的几何误差辨识算法,在此基础上通过所建立的运动学模型对机床误差进行了补偿。具体工作如下:首先,基于齐次坐标变换理论对Mikron HEM 500U五轴加工中心进行了误差源及运动学分析,并确定了机床刀具运动链与工件运动链各体之间位置变换矩阵,在此基础上建立了数控机床几何误差和运动学模型,为后续的误差补偿提供理论支持。在误差建模基础上,根据几何误差模型,建立了几何误差元素与杆长变化量的数学模型,然后基于球杆仪分别设计了平动轴与旋转轴几何误差的测量策略。将机床的误差元素进行参数化建模后联立杆长数学模型,并建立了平动轴几何误差辨识模型。进一步的,对于旋转轴采用球杆仪分别安装在B、C轴轴向、径向、切向进行了测量,然后建立了旋转轴与位置无关几何误差与杆长的辨识的模型,为辨识机床的几何误差提供了理论依据。其次,根据设计的测量策略,对机床的平动轴和旋转轴进行了测量与辨识。针对平动轴测量,利用球杆仪对平动轴三个平面进行测量,进而通过虚拟观测法求解出平动轴各误差元素多项式系数,并进行了反求杆长变化量,以证明该辨识方法是正确性。针对旋转轴的测量,采用“一轴旋转另一轴固定”测量策略进行了旋转轴的测量并辨识出五轴机床旋转轴的与位置无关几何误差。最后,在建立的实际逆运动学模型基础上,对数控机床进行了误差补偿,通过CAM软件生成刀位数据,直接将刀位数据代入逆运动模型,并得到补偿后NC指令。进一步进行了仿真实验对比,通过叶轮叶片的精加工对比,证明了该方法的有效性。接着对圆弧插补运动进行了补偿,将平动轴的误差辨识结果代入实际逆运动模型,通过导入圆弧插补的刀位数据,生成补偿后的NC代码,在机床上进行了补偿实验。补偿后,整个机床的圆度误差和X轴的直线度都有所提升,从而证明了补偿方法的有效性。
贾经纬[4]（2021）在《五轴数控机床球度误差与垂直度误差的辨识及补偿方法研究》文中进行了进一步梳理目前数控机床大多采用多轴联动的形式进行零件加工,加工效率进一步得到了提高,广泛应用于航空航天、汽车等领域精密零件的加工。但数控机床多轴联动同时进行加工使得机床误差进行耦合,无疑会对被加工零件的精度产生影响无法满足使用要求。因此,本文旨在提出一种针对多轴数控机床平动轴三轴联动时误差情况进行测量及辨识的快速检测方法,并通过误差补偿工作以期提高多轴数控机床的加工精度。本文分别从机床误差建模、平动轴垂直度误差识别实验、垂直度误差补偿以及机床球度误差四个方面进行研究,主要工作内容如下:多轴数控机床综合误差模型的建立过程中采用了指数积公式理论,与传统的齐次变换矩阵法不同,无需建立局部坐标系,在全局坐标系下建立包含机床平动轴三项垂直度误差在内的整体机床误差模型,简化误差模型建立及运算的过程。提出一种基于球杆仪设备的球面“S”型路径对数控机床平动轴垂直度误差进行测量的快速检测方法。与现有两个平动轴联动在平面中对垂直度误差进行多次测量的检测方法不同,所提出的误差检测方法采用机床三个平动轴联动的形式仅需一次安装,避免多次安装测量中安装误差的影响,使得误差检测数据采集更加准确与全面,仅一次实验便可识别出机床平动轴的三项垂直度误差。结合实验采集数据基于伪逆矩阵方法进行误差解算,采用不同于误差测量的球面螺旋线路径对测量结果进行NC（Numerical Control）补偿验证,误差补偿路径与误差测量路径安装定位方式相同,无需重复安装,由于所提出球杆仪检测与补偿路径均为空间不规则球面轨迹,分别提出了坐标变换法与实验路径均分的方法,解决了球杆仪运行轨迹过程中两基座间距离不恒定、相对运动速度与机床不同步的问题,提高了实验数据的准确性与误差检测实验的精度。补偿实验采用对比实验验证方法,即通过误差补偿前后机床代码分别进行实验,对比两次实验所采集实验数据,验证检测方法的有效性,补偿后的残差比补偿前的残差减少约75%。研究了数控机床球度误差对于机床加工精度的影响,提出了基于最小区域法的评价方法对机床球度误差进行误差解算。由于实验测量路径在球面中进行,故探究机床球度误差对于机床加工精度的影响。本文首先结合球面“S”型路径所采集实验数据基于最小二乘法确定了最小二乘球的球心位置与半径,计算出球度误差为16.014μm。现有评价方法多采用最小二乘法的形式对球度误差解算,但由于最小二乘法仅是对球心位置进行估计使得误差解算结果不准确,故本文以最小二乘球的球心位置为基准采用最小区域法对球心位置进行进一步搜索确定,找到满足要求的更准确球心位置,以新的球心位置为基准进行误差解算,采用最小区域法计算出的球度误差为13.2μm,使得球度误差解算结果进一步提高。
韩春杨[5]（2020）在《空间大型光学载荷用并联调整机构精度设计与运动学标定研究》文中研究表明对于空间大型多功能光机结构而言,被动支撑框架无法满足光学系统的支撑刚度要求,受到发射振动环境以及在轨重力卸载、高低温真空环境影响,会造成各个光学元件的相对位置发生偏移,从而对成像质量影响严重。同时,大型空间望远镜为了完成在民用、商用、军工等多领域侦察任务,需要模块切换机构将光路切换到不同后端模块焦面。针对大型空间望远镜各光学组件在轨修正失调量以及各模块组件切换光路时高精度定位需求,本文研究了基于6-RRRPRR构型并联调整机构精度设计及运动学标定技术,旨在实现大型空间望远镜快速稳定、多模式以及高清晰成像。由于偏置RR铰链更容易加工和装配,并且偏置量的设计使其刚度更高,以及铰链自身的转动角度更大,然而,相对于传统6-SPS,6-UCU以及6-UPS构型的并联调整机构的精度设计与运动学标定,偏置RR关节将铰链轴的偏移参数引入到运动学模型中,从而增加了待识别的运动参数的数量。本文首先建立6-RRRPRR构型并联调整机构正、逆运动学模型,利用Newton-Raphson数值迭代算法对其正、逆运动学问题进行求解。在此基础上,按照支腿的驱动腿长以及铰链旋转角度等设计约束,完成了6RRRPRR构型并联调整机构的工作空间分析,为后续运动学标定过程中选择标定测量位姿奠定基础。精度设计是解决并联调整机构末端精度的先验方法,为了全面研究偏置RR铰链设计参数对末端位姿精度的影响,本文基于D-H参数法对各个支腿建立包括基座、下铰点下铰链轴、下铰点上铰链轴、支腿移动幅、支腿旋转幅、上铰点下铰链轴、上铰点上铰链轴以及动平台等全几何参数的并联调整机构运动学模型,并且在动平台可达空间内完成各参数对并联调整机构末端精度的灵敏度分析。在此基础上,建立构型优化设计指标,对并联调整机构的主要结构参数进行多目标精度优化设计,这为后续在并联调整机构运动学标定过程中如何确定所要辨识的结构参数类型奠定了理论基础。关于几何参数辨识及误差补偿方面,为了验证偏置参数误差对标定精度的影响,将考虑铰链偏置量误差与忽略铰链偏置量误差的运动学标定结果进行了对比,结果显示考虑铰链偏置量误差可以显着提高运动学标定精度。同时,提出用于确定最优标定位形的最优位姿选择算法,该算法可以在标定测量位姿子集合内选择最小数量以及最优组合的测量位形,为了验证该最优测量位形的准确性,将随机选择标定测量位姿与最优测量位形的运动学标定仿真进行对比,对比结果显示,应用于256个随机测量位形的运动学标定结果和基于29个最优测量位形的运动学标定均使末端定位精度得到显着的提高,两者在提高末端位姿定位精度方面处于同一量级。运动学标定试验是解决并联调整机构末端精度的后验方法,为了提高运动学标定试验结果的可靠性,对并联调整机构进行分辨率、行程以及重复定位精度等基础精度测试。在保证末端具备较高的分辨率以及重复定位精度之后,利用上述提出的完整误差模型建模以及最优测量位形选择对6-RRRPRR构型次镜调整机构进行运动学标定试验。考虑到并联调整机构的调整精度,一款AT901-LR型激光跟踪仪用于运动学标定过程中动平台末端位姿的测量,运动学标定结果显示最大位置误差降低到1.2e-2 mm,最大姿态角误差降低到0.0051o,动平台末端位姿精度在全局工作空间得到提高。该课题的研究为我国大型空间望远镜在轨精密调整主动补偿技术的研究奠定了基础,对该技术的深入发展具有重要的理论和现实意义。
李传东[6]（2020）在《摇篮式五轴数控机床几何误差辨识方法研究》文中研究表明摇篮式五轴数控机床作为实现精密与超精密加工的基础单元,能够完成对复杂薄壁件多姿态多角度的切削加工。目前平动轴几何误差检测方法缺乏对实际加工误差以及主轴变形的考虑,旋转轴位置相关与无关几何误差的检测仪器安装调节精度高,检测效率较低,针对当前研究存在的不足,以下提出了两种分别用于检测平动轴和旋转轴几何误差的方法,并开发了五轴机床误差场预测系统。本文以拓璞VMC-C50五轴数控机床为研究对象,首先分析了五轴机床平动轴导轨、摆篮、转台等机床运动单元各项几何误差源,基于多体系统理论建立了误差传递链关系,定义了平动轴几何误差项和两旋转轴的12项位置误差元素。最后,利用齐次坐标变换建立了理想与实际状态下刀具空间位置及姿态的模型。提出了一种对加工的特征样件进行特征检测来间接辨识平动轴几何误差的新方法,一种“三线”辨识模型用于求解X、Y平动轴的几何误差项,在Z轴几何误差辨识中考虑了主轴结合面变形挠度的影响,能够反应五轴机床实际运行加工过程中存在的几何误差。特征样件检测方法成本低,普通的机床使用人员完全可以掌握检测步骤,操作简单,适用于结构紧凑的中小型机床。提出了一种五轴机床旋转轴几何误差检测新方法,首先基于在机测量建立了旋转轴位置误差辨识模型,提出了一种多自由度球面接触方案,利用安装在主轴上的接触式触发探头对装卡在转台上的精密球进行接触探测,测量得到了一系列的球面探测数据,同时,建立了球心求解模型。分析标定得到的旋转轴位置误差,得到了转台位置误差随摆篮角度变化的规律,分析两旋转轴多种位置组合运动姿态下不同机床空间误差场的变化情况,使得空间误差场变化规律可视化,为空间误差补偿提供准确且直观的数据。对比实验显示该辨识方法准确可靠,检测装置简单高效。
姚思涵[7]（2020）在《五轴数控机床几何误差建模与测量方法研究》文中研究指明相较于三轴机床,五轴机床可以对复杂曲面进行加工,其具有加工高效、装夹方便等优点。然而,五轴机床的结构更为复杂,且两个回转轴为其引入了额外的几何误差,这大大影响了机床精度。因此,本文旨在对五轴机床的几何误差进行研究,基于螺旋理论构建五轴机床的误差模型,通过所提出的误差测量方法对五轴机床的几何误差进行测量。本文的主要内容如下:针对DMU 80T五轴机床建立了基于螺旋理论的五轴机床几何误差模型。螺旋理论可有效的对五轴机床进行建模,通过引入误差旋量对机床各几何误差进行建模。基于螺旋理论得到的机床模型与传统的通过齐次坐标变换法得到的建模结果完全相同,且其在建模过程中所有运动矩阵都定义在机床坐标系下,建模过程较为简洁。提出了一种基于球杆仪的机床精度评定方法。基于螺旋理论,以摇篮式五轴机床为研究对象进行误差建模,利用误差模型模拟回转轴与位置无关的几何误差（Position Independent Geometric Errors,PIGEs）对球杆仪测量轨迹的影响,得到的模拟轨迹具有不同的几何特征。通过模拟轨迹与球杆仪实际测量轨迹的对比,可以评定被测机床精度。该方法适用于机床的验收测试以及机床精度的定期检测。研究了五轴机床线性轴与回转轴的误差测量方法,提出了基于球杆仪测量回转轴与线性轴的三种误差测量路径:X轴与C轴联动、Y轴与C轴联动以及Z轴与B轴联动。建立了线性轴与回转轴匀速联动的数学模型,确保测量过程中球杆仪匀速采集数据与实际运动同步。利用机床误差模型模拟测量路径中的PIGEs对于球杆仪测量轨迹的影响。对球杆仪主轴工具杯与基座工具杯进行校准,从而提高测量精度。基于粒子群算法对球杆仪测得数据进行误差解耦,解得两轴联动测量过程中的6项PIGEs。给出了测量过程中不确定度的计算方法。相较于传统的单独测量线性轴或回转轴几何误差的方法,所提出的测量方法可同时得到线性轴与回转轴的PIGEs。结合已建立的机床误差模型,研究了误差测量结果在机床误差补偿中的应用。通过引入基于雅克比矩阵的机床误差补偿策略,给出了结合微分算子与螺旋理论的的误差模型以及机床各轴微分运动的雅克比矩阵,利用伪逆矩阵求解机床各运动轴的补偿量,进而实现了机床代码的修正。
李肖[8]（2019）在《数控机床轮廓误差的视觉测量关键技术研究》文中研究表明数控机床为机械制造业的工业母机。作为反映其制造水平的关键指标,机床精度的定期空载检验对于机床增值至关重要。机床精度分为静态精度和动态精度,仅检定机床静态精度不足以反映机床的真实加工状态,还需对动态精度进行测量。对于变曲率复杂零件的高质高效加工,机床执行能力不足极易产生运行轨迹的轮廓误差,成为影响机床动态精度的主要来源。因此,研究相应轮廓误差的测试方法对于提升数控机床精度意义重大。本文针对现有轮廓误差检测设备在测量精度、速度、范围、轨迹形式等方面的局限,旨在探索视觉测量技术在机床轮廓误差检测中的应用潜力,拓展视觉测试速度和范围等性能指标,提出基于视觉的机床轮廓误差测量方法。从视觉测量中景深畸变行为的精确表征、机床运动图像的高质量采集、标识图像的高效处理三方面出发,研究高精度视觉测量方法;研究视觉高时空测量方法,拓展视觉系统的应用范围。最后,构建了4套视觉测试系统,对以上关键技术进行应用和验证。具体研究内容如下:（1）数控机床的多维动态运动轨迹测量对视觉镜头的景深提出了更高的要求。在近景成像参数下,轨迹图像的畸变大,严重影响了轮廓误差的检测精度。为此,开展了景深畸变分区校准与相机标定方法研究。首先,针对畸变局部收敛的问题,建立了基于直线构象的畸变独立求解与校准模型。其次,提出了基于角点控制的线上点链接以及片段拼组方法,并在小靶面大物距和大靶面小物距成像的参数配置下,揭示了景深图像的失真特性。进而,提出了二维物距平面畸变和三维景深畸变的等半径分区方法。与此同时,为了满足实测中镜头（变焦环和对焦环）不可触碰调整的应用需求,构建了不依赖于对焦状态的景深畸变模型。将畸变分区方法和景深畸变模型融合后蕴含在相机标定中,最终实现了景深畸变的精细表征和相机的高精度标定。搭建了景深畸变实验系统,开展了畸变校准与相机标定实验,对比结果表明:分区校准与标定方法的精度较未分区方法提高了 2倍以上。（2）轮廓误差测试现场的光照时变且分布不均匀,难以获取机床运动的连续清晰图像。此外,采集的序列图像中含有大量的特征,准确匹配为多像片间同名特征对应关系的确定带来了挑战。针对以上问题,研究了机床运动图像的高质量采集方法和标识图像的快速准确处理方法。在图像采集方面,分析了物像光能的传递模型,选取了具有不同光学特性的4种圆形标识,揭示了标识在各自适宜照明下的成像规律,并对比了各标识的成像品质。据此,提出了基于光刻标识与匀亮照明的机床运动图像特征强化方法,形成了3套测量工装和5种合作靶标,以适应不同应用场合。其中,配备短时匀亮照明的大尺寸测量工装,抑制了标识的运动模糊,满足了动态宽范围轮廓误差的测量需求。图像采集实验表明:标识成像区域灰度均匀（标准差为0.54像素）、亮度强（232.3）、对比度高（81.27%）、边缘锐利（边缘灰度梯度为55.5）,验证了强化标识成像的高品质,为高精度定位提供了先决条件。在后续图像处理中,首先,提出了基于移位循环的标识图像处理方法。随后,针对其在编码和解码效率方面的不足,提出了基于最多零位起始以及基于找寻标记位的标识高效编码和准确解码方法。左右相机各自采集了 1200张图像,平均单张图像含36个编码标识,对双目图像中的86400多个标识进行解码,三种方法的解码成功率为100%。此外,后两种方法的解码效率明显优于移位循环方法,验证了标识图像处理方法的效率和准确性。（3）针对视觉方法测量速度和测量范围两者难以同步提升的问题,在分析恒定带宽下成像参数间制约关系的基础上,提出了基于误差分配的轮廓误差视觉高时空测量方法。在测量速度方面,提出了基于同步缩减相机分辨率和视场的测试速度提升方法。在宽范围测量方面,针对小视场所致的参考基元在图像中不可见的问题,采用一个标识作为参考基元表征整个运动轨迹,研究了基于先验几何约束的宽范围轮廓测量方法,并将该思想应用于单目远心视觉、双目三维视觉和单目三维视觉测量理论,构建了系列宽范围轮廓推算模型,间接提升了视觉系统的空间分辨率。最后,提出了基于机床正交辅助运动的基准转换方法,获得了机床坐标系下的测量数据,与名义轨迹比较后,完成了轮廓误差的测量。根据本文提出的方法,采样帧频从33 fys提升到了 590 fps,测量范围从85 mm×85 mm 提升到了 231 mm×231 mm。以上述关键技术为基础,搭建了4套数控机床轮廓误差的视觉测试系统,各自对机床运行的小范围等角螺旋线轨迹、宽范围蝴蝶轨迹、宽范围等角螺旋线轨迹和宽范围空间轨迹的轮廓误差展开测量。实验结果表明:视觉检测误差小于待检误差（轮廓误差）的1/3,表明了视觉测量轮廓误差的有效性和精度。研究工作为机床动态精度的提升提供了重要参考。
张伟,陈鹏,潘爱金,张瀚韬,王双喜[9]（2019）在《数控机床误差检测及补偿技术研究进展》文中进行了进一步梳理随着精密制造业的发展,加工件成型难度和表面精度的要求不断提高,一般数控加工设备生产的零部件标准已经不能满足航空航天、船舶、轨道交通等高尖端行业需求。针对数控机床误差检测与误差补偿技术领域,具体阐述激光干涉仪、球杆仪、平面光栅、R-test和机器视觉等检测仪器的应用方法,分析数控机床几何误差、热变形误差和切削力误差的补偿技术,并对机器视觉技术在数控机床误差检测和补偿领域的应用进行了总结。最后结合数控机床误差检测及补偿技术中尚需解决的问题,对提高数控机床精密性进行了展望。
郑法颖[10]（2019）在《基于二级反馈的机器人精度补偿技术及应用》文中认为工业机器人凭借柔性高、效率高、制造与维护成本低等优势在航空制造技术转型升级过程中发挥重要的作用。但由于本体串联结构设计,工业机器人绝对定位精度低,加工稳定性差,限制了其在航空制造领域的推广。现有的机器人精度补偿方法未能从根本上反映定位误差与运动特性之间的联系,因此本文根据机器人运动控制原理,提出一种基于二级反馈的机器人精度补偿方法,以提高机器人的绝对定位精度。本文完成的主要工作如下:（1）提出了机器人二级反馈精度补偿策略。基于机器人多方向位姿准确度变动指标,分析并验证了关节运动回差是造成多方向位姿准确度变动的主要因素,是导致现有机器人离线标定方法无法进一步提升机器人绝对定位精度的主要原因;针对关节运动回差建模的复杂性,提出了机器人二级反馈精度补偿策略。（2）阐述了机器人二级反馈精度补偿理论,为精度补偿方法应用提供理论依据。在分析机器人误差源作用机理的基础上,建立了综合考虑几何误差与非几何误差的切比雪夫多项式误差估计模型,实现了定位误差的精确估计;建立了关节映射模型,将末端位置误差映射到关节转角上,并设计PD控制器对关节实施闭环控制,实现机器人末端位置误差的在线修正。（3）验证了机器人二级反馈精度补偿方法的有效性。完成了机器人关节处光栅尺的标定,作为机器人误差补偿的控制依据;搭建了机器人二级反馈控制环境,阐述了机器人二级反馈精度补偿流程;对机器人二级反馈精度补偿方法进行试验验证,试验结果表明,该方法能够显着减小关节运动回差,相比较于补偿前,将机器人绝对定位精度提高约76.8%。（4）提出并验证了机器人自动制孔综合补偿方法,实现了精度补偿技术在机器人自动制孔系统中的应用。阐述了机器人自动制孔系统总体方案设计以及系统工作流程;针对机器人自动制孔过程的误差环节,提出并验证了自动制孔综合补偿方法;试验结果表明,机器人自动制孔系统的孔位精度能够达到0.25mm。
二、基于平面光栅的加工中心几何误差辨识研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于平面光栅的加工中心几何误差辨识研究（论文提纲范文）
（1）精密转台多自由度运动误差测量系统研究应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 精密转台回转轴运动误差测量的研究现状 |
| 1.2.1 回转轴几何运动误差的直接测量方法 |
| 1.2.2 回转轴几何运动误差的间接测量方法 |
| 1.2.3 回转轴几何运动误差多自由度测量系统 |
| 1.3 课题研究内容与章节安排 |
| 2 精密转台多自由度运动误差的准静态离线测量系统 |
| 2.1 光电传感器的测量原理 |
| 2.1.1 4-DOF感测器 |
| 2.1.2 微型自准直仪 |
| 2.2 激光多自由度运动误差的测量原理 |
| 2.2.1 二维径向和倾斜运动误差 |
| 2.2.2 回转角度定位误差 |
| 2.3 激光测量系统误差的分离 |
| 2.3.1 齐次坐标变换矩阵的误差传递模型 |
| 2.3.2 回转轴位置无关与位置相关几何误差的分离 |
| 2.4 激光多自由度测量系统设计 |
| 2.4.1 测量系统的硬件系统设计 |
| 2.4.2 数据采集程序 |
| 2.4.3 最小二乘圆拟合程序 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 精密转台多自由度运动误差的动态在线测量系统 |
| 3.1 圆光栅工作原理 |
| 3.1.1 测量原理 |
| 3.1.2 辨向原理 |
| 3.1.3 细分技术 |
| 3.2 在线自标定原理 |
| 3.3 在线自标定系统误差的分离 |
| 3.3.1 快速傅里叶变换的系统误差分离 |
| 3.3.2 自标定系统误差分析 |
| 3.4 内嵌式双光栅自标定系统设计 |
| 3.4.1 测量系统的硬件系统设计 |
| 3.4.2 数据采集程序 |
| 3.4.3 快速傅里叶变换频谱分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 精密转台几何运动误差的测量以及验证 |
| 4.1 离线测量系统的运动误差的测量及验证 |
| 4.1.1 多面体棱镜的制造误差标定 |
| 4.1.2 4-DOF感测器以及微型自准直仪的标定 |
| 4.1.3 多自由度运误差的测量及验证 |
| 4.2 在线测量系统的运动误差的测量及验证 |
| 4.2.1 精密转台的几何运动误差在线测量 |
| 4.2.2 转台空载状态下工件圆度误差的验证 |
| 4.2.3 转台负载状态下工件圆度误差的验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 自标定几何运动误差的精密转台 |
| 5.1 自标定转台的机械结构设计 |
| 5.1.1 自标定转台的静力学仿真分析 |
| 5.1.2 自标定转台的结构模态仿真分析 |
| 5.2 自标定转台的几何运动误差 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文与专利情况 |
| 致谢 |
（2）基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差辨识（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 齿轮测量中心的几何误差检测及研究现状 |
| 1.2.1 几何误差检测主要方法 |
| 1.2.2 几何误差建模研究现状 |
| 1.3 球杆仪的研究及应用现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 2 基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差辨识模型 |
| 2.1 辨识原理介绍 |
| 2.2 基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差辨识模型 |
| 2.2.1 基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差检测原理 |
| 2.2.2 齿轮测量中心几何误差分析 |
| 2.2.3 基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差建模 |
| 2.3 几何误差预估计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差检测实验 |
| 3.1 实验设备及参数 |
| 3.1.1 QC20-W球杆仪 |
| 3.1.2 齿轮测量中心 |
| 3.2 球杆仪测量方案 |
| 3.2.1 球杆仪运行轨迹设计 |
| 3.2.2 球杆仪驱动程序设计 |
| 3.2.3 程序调试 |
| 3.3 几何误差检测实验 |
| 3.3.1 实验步骤 |
| 3.3.2 R-T面实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 实验数据处理与几何误差辨识 |
| 4.1 实验结果分析与数据处理 |
| 4.1.1 实验结果分析 |
| 4.1.2 实验数据处理 |
| 4.2 几何误差辨识 |
| 4.2.1 误差数据配准模型 |
| 4.2.2 辨识结果分析 |
| 4.3 垂直度误差验证实验 |
| 4.3.1 实验设备相关参数 |
| 4.3.2 垂直度误差检测原理 |
| 4.3.3 R、T轴垂直度检测实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及成果 |
| 致谢 |
（3）双转台五轴数控机床几何误差辨识与补偿研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 数控机床误差的分类 |
| 1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.3.1 几何误差检测及辨识研究现状 |
| 1.3.2 几何误差补偿现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 五轴数控机床几何误差建模与运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 五轴数控机床结构及其几何误差元素分析 |
| 2.2.1 BC型双转台五轴数控结构 |
| 2.2.2 五轴数控机床几何误差元素分析 |
| 2.3 双转台五轴机床几何误差模型的建立 |
| 2.3.1 坐标系的标定 |
| 2.3.2 齐次坐标变换原理 |
| 2.3.3 刀具运动链变换矩阵 |
| 2.3.4 工件运动链变换矩阵 |
| 2.3.5 五轴数控机床综合误差模型的建立 |
| 2.4 双转台五轴机床运动学模型的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于球杆仪五轴数控机床的误差辨识 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 球杆仪测量系统组成及工作原理 |
| 3.2.1 QC20-W型球杆仪系统组成 |
| 3.2.2 球杆仪工作原理 |
| 3.3 基于最小二乘法球杆仪安装误差的消除 |
| 3.4 平动轴几何误差杆长变化模型的建立 |
| 3.5 平动轴几何误差辨识 |
| 3.5.1 几何误差元素建模 |
| 3.5.2 几何误差辨识原理 |
| 3.5.3 基于虚拟观测法的辨识求解 |
| 3.6 旋转轴几何误差辨识模型及算法 |
| 3.6.1 旋转轴几何误差测量模型的建立 |
| 3.6.2 基于球杆仪旋转轴测试方案设计 |
| 3.6.3 旋转轴几何误差的分离 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 几何误差的测量及辨识结果 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平动轴几何误差检测及辨识结果 |
| 4.2.1 平动轴的检测前期工作 |
| 4.2.2 球杆仪安装及实验过程 |
| 4.2.3 平动轴的检测与辨识结果 |
| 4.3 旋转轴的几何误差检测及辨识结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于实际逆运动学的机床几何误差补偿 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 误差补偿设计 |
| 5.2.1 数控指令与刀位数据的关系 |
| 5.2.2 误差补偿基本原理 |
| 5.2.3 逆运动学模型 |
| 5.3 误差补偿仿真与实验 |
| 5.3.1 双转台五轴机床后处理 |
| 5.3.2 误差补偿仿真实验验证 |
| 5.3.3 平动轴几何误差补偿实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的学术论文及科研情况 |
（4）五轴数控机床球度误差与垂直度误差的辨识及补偿方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 误差建模方法 |
| 1.2.2 误差测量方法 |
| 1.2.3 误差补偿方法 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第二章 多轴数控机床误差与几何误差建模 |
| 2.1 多轴数控机床几何误差分析 |
| 2.1.1 与位置相关几何误差误差定义 |
| 2.1.2 与位置无关几何误差误差表示方法 |
| 2.2 数控机床球度误差 |
| 2.2.1 球度误差介绍 |
| 2.2.2 球度误差计算方法 |
| 2.3 基于指数积公式的误差建模 |
| 2.3.1 指数积公式的建模方法 |
| 2.3.2 实验目标机床 |
| 2.4 机床实际误差模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 垂直度误差辨识 |
| 3.1 垂直度误差辨识实验 |
| 3.1.1 实验原理及实验设备 |
| 3.1.2 球面“S”型实验测量路径 |
| 3.2 基于坐标变换法的实验路径规划 |
| 3.2.1 实验路径均分 |
| 3.2.2 机床运动与球杆仪数据采集同步 |
| 3.3 基于伪逆方法的误差解算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 垂直度误差的补偿验证 |
| 4.1 采用球面螺旋线的实验补偿路径 |
| 4.1.1 球坐标系的建立 |
| 4.1.2 球面螺旋线路径与路径均分 |
| 4.2 实验误差补偿流程 |
| 4.3 误差补偿结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 五轴数控机床球度误差 |
| 5.1 球度误差定义 |
| 5.2 球度误差的计算 |
| 5.2.1 采用最小二乘法解算球度误差 |
| 5.2.2 采用最小区域法计算球度误差 |
| 5.3 不确定度计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究内容 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文及参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）空间大型光学载荷用并联调整机构精度设计与运动学标定研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 并联调整机构在望远镜指向领域的研究现状 |
| 1.2.1 地基望远镜次镜调整机构应用现状 |
| 1.2.2 大型空间望远镜并联调整机构应用现状 |
| 1.3 并联调整机构精度设计研究现状 |
| 1.3.1 末端精度分析 |
| 1.3.2 末端精度综合 |
| 1.4 运动学标定相关技术的研究现状 |
| 1.4.1 结构参数误差模型 |
| 1.4.2 位姿测量 |
| 1.4.3 测量位姿观察因子 |
| 1.4.4 几何误差辨识和补偿 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 基于6-RRRPRR构型并联调整机构运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于6RRRPRR构型并联调整机构结构原理 |
| 2.3 并联调整机构位姿描述及坐标变换 |
| 2.4 并联调整机构运动学模型 |
| 2.4.1 逆运动学建模 |
| 2.4.2 衍生运动补偿 |
| 2.4.3 正运动学建模 |
| 2.4.4 运动学模型验证 |
| 2.5 动平台工作空间计算 |
| 2.5.1 各组件的几何约束 |
| 2.5.2 可达空间数值计算 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 全几何参数误差模型建立及精度设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于D-H参数并联调整机构运动学模型 |
| 3.2.1 基于D-H参数逆运动学求解 |
| 3.2.2 基于D-H参数正运动学求解 |
| 3.3 全几何参数误差模型的建立 |
| 3.3.1 单支腿误差模型 |
| 3.3.2 整机几何误差模型 |
| 3.4 上平台位姿误差概率统计研究 |
| 3.4.1 上平台位姿误差联合概率密度函数 |
| 3.4.2 上平台位姿误差仿真分析 |
| 3.4.3 各组件结构参数误差灵敏度分析 |
| 3.5 精度优化设计 |
| 3.5.1 结构参数对机构性能的影响 |
| 3.5.2 基于遗传算法结构优化设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 几何误差辨识与测量位形优选 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 运动学标定模型的建立 |
| 4.2.1 基于逆运动学标定模型 |
| 4.2.2 基于正运动学标定模型 |
| 4.3 结构参数辨识 |
| 4.4 运动学标定仿真 |
| 4.4.1 雅克比矩阵建立 |
| 4.4.2 结构参数辨识流程 |
| 4.4.3 完备误差模型有效性验证 |
| 4.5 测量位形优化选择 |
| 4.5.1 测量位形观测因子的建立 |
| 4.5.2 最优测量位形的选取仿真 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基础精度测试及运动学标定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基础精度测试 |
| 5.2.1 测试原理及仪器 |
| 5.2.2 光栅尺长度计测量精度校核 |
| 5.2.3 基础精度测试系统 |
| 5.2.4 基础精度测试结果 |
| 5.3 运动学标定试验 |
| 5.3.1 激光跟踪仪测量原理 |
| 5.3.2 动平台行程测试 |
| 5.3.3 运动学参数辨识 |
| 5.4 运动学标定试验验证 |
| 5.4.1 标定后寄生运动测试 |
| 5.4.2 标定后全局空间测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）摇篮式五轴数控机床几何误差辨识方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.2.1 课题来源 |
| 1.2.2 课题的研究目的和意义 |
| 1.3 五轴数控机床几何误差国内外研究现状 |
| 1.3.1 五轴数控机床几何误差检测设备及方法研究现状 |
| 1.3.2 平动轴几何误差辨识及分离方法的研究现状 |
| 1.3.3 旋转轴几何误差辨识及分离方法研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 摇篮式五轴数控机床几何误差建模 |
| 2.1 五轴联动数控机床空间结构分析 |
| 2.1.1 五轴联动数控机床机械结构分析 |
| 2.1.2 摇篮式五轴数控机床工作空间分析 |
| 2.2 摇篮式五轴数控机床运动坐标系的建立 |
| 2.3 五轴联动数控机床几何误差的定义 |
| 2.4 摇篮式五轴联动数控机床空间综合误差建模 |
| 2.4.1 五轴机床运动轴线性和角度变换原理 |
| 2.4.2 摇篮式五轴联动数控机床理想运动学模型 |
| 2.4.3 摇篮式五轴联动数控机床实际运动学模型 |
| 2.4.4 摇篮式五轴联动数控机床空间误差模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 五轴机床平动轴几何误差辨识方法 |
| 3.1 考虑主轴系统挠度变形的Z轴误差分析 |
| 3.1.1 刀具、刀柄挠度变形误差建模分析 |
| 3.1.2 刀柄-刀具结合面变形误差分析 |
| 3.2 基于特征样件的平动轴几何误差三线辨识方法 |
| 3.2.1 X、Y轴几何误差三线辨识方法 |
| 3.2.2 Z轴几何误差辨识方法 |
| 3.3 平动轴几何误差检测实验 |
| 3.3.1 检测实验 |
| 3.3.2 检测结果 |
| 3.4 实验对比验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于在机测量的旋转轴几何误差辨识方法 |
| 4.1 旋转轴几何误差模型的建立 |
| 4.1.1 旋转轴理想状态下几何误差模型 |
| 4.1.2 旋转轴实际状态下几何误差模型 |
| 4.2 旋转轴平均位置误差辨识方法 |
| 4.2.1 A轴平均位置误差的辨识 |
| 4.2.2 C轴平均位置误差的辨识 |
| 4.3 旋转轴位置误差在机测量标定实验 |
| 4.3.1 基于在机测量的多自由度分步接触方案 |
| 4.3.2 球面探测点的在机测量实验 |
| 4.4 实验对比验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 五轴联动数控机床空间几何误差场预测系统 |
| 5.1 五轴机床空间几何误差预测系统需求 |
| 5.1.1 几何误差预测系统实现目标 |
| 5.1.2 几何误差预测系统开发工具 |
| 5.1.3 几何误差预测系统组成结构 |
| 5.2 五轴机床空间几何误差预测系统模块 |
| 5.2.1 登录界面模块 |
| 5.2.2 主轴结合面系统变形误差预测模块 |
| 5.2.3 五轴机床几何误差预测模块 |
| 5.3 预测系统辅助功能模块 |
| 5.3.1 系统信息模块 |
| 5.3.2 实验设备模块 |
| 5.4 摇篮式五轴联动数控机床空间误差场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）五轴数控机床几何误差建模与测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 误差建模方法 |
| 1.2.2 误差测量方法 |
| 1.2.3 误差补偿方法 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第二章 五轴数控机床几何误差建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 五轴数控机床几何误差分析 |
| 2.2.1 与位置相关的几何误差 |
| 2.2.2 与位置无关的几何误差 |
| 2.3 基于螺旋理论的误差建模 |
| 2.3.1 运动副建模 |
| 2.3.2 误差建模 |
| 2.4 机床建模实例 |
| 2.4.1 机床误差建模 |
| 2.4.2 与其它建模方法的比较 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于球杆仪的机床精度评定方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 误差建模 |
| 3.3 测量轨迹模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 线性轴与回转轴几何误差测量 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验设计 |
| 4.2.1 X轴与C轴联动实验 |
| 4.2.2 Y轴与C轴联动实验 |
| 4.2.3 Z轴与B轴联动实验 |
| 4.3 测量轨迹模拟 |
| 4.4 实验及结果分析 |
| 4.5 不确定度计算方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 五轴数控机床几何误差补偿策略 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微分变换原理 |
| 5.3 基于微分变换法的误差补偿策略研究 |
| 5.3.1 补偿策略 |
| 5.3.2 补偿量计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究内容 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）数控机床轮廓误差的视觉测量关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 球杆仪及应用现状 |
| 1.2.2 R-test及应用现状 |
| 1.2.3 平面光栅及应用现状 |
| 1.2.4 激光跟踪仪及应用现状 |
| 1.2.5 视觉测量技术现状 |
| 1.2.6 现状总结 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 景深畸变分区校准与相机标定方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于直线构象的图像畸变求解与校准方法 |
| 2.2.1 相机成像模型与标定方法 |
| 2.2.2 畸变求解以及校准原理 |
| 2.3 景深图像失真行为的探究实验 |
| 2.3.1 小靶面大物距下的景深图像畸变特性研究 |
| 2.3.2 大靶面小物距下的景深图像畸变特性研究 |
| 2.4 虑及景深维度的相机成像畸变分区校准方法 |
| 2.4.1 未分区下的景深畸变模型 |
| 2.4.2 景深畸变分区与相机标定方法 |
| 2.5 畸变分区校准与相机标定的精度验证实验 |
| 2.5.1 平面畸变分区精度的验证实验 |
| 2.5.2 景深畸变校准模型与相机标定精度的验证实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 机床运动图像的高质量采集和高效处理方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数控机床运动位置的高精度表征 |
| 3.2.1 物像光能传递的物理模型 |
| 3.2.2 几种典型强化标识的成像质量分析 |
| 3.2.3 机床运动图像的高质量采集方法 |
| 3.2.4 标识成像品质的验证实验 |
| 3.3 标识高效编码和解码方法 |
| 3.3.1 基于移位循环的标识编码与解码方法 |
| 3.3.2 基于最多零位起始的标识编码与解码方法 |
| 3.3.3 基于找寻标记位的标识编码与解码方法 |
| 3.3.4 编码标识的高精度定位技术 |
| 3.4 三种编码方法的解码与定位实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 数控机床轮廓误差动态宽范围的视觉测量方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 窄范围轮廓误差的视觉测量方法 |
| 4.2.1 基于正交辅助运动的基准转换方法 |
| 4.2.2 轮廓误差求解 |
| 4.3 基于误差分配的视觉高时空测量方法 |
| 4.3.1 高时空测量原理 |
| 4.3.2 测量速度的性能测试 |
| 4.4 基于单目远心视觉的动态宽范围轮廓误差二维测量方法 |
| 4.5 基于双目视觉的动态宽范围轮廓误差三维测量方法 |
| 4.6 基于单目视觉的动态宽范围轮廓误差三维测量方法 |
| 4.6.1 几种PnP方法的精度对比 |
| 4.6.2 动态宽范围轮廓误差的单目三维测量方法 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 基于视觉的轮廓误差测试系统和测量实验 |
| 5.1 视觉测试系统与实验轨迹 |
| 5.1.1 五轴数控机床与精度验证设备 |
| 5.1.2 测试轨迹 |
| 5.2 窄范围轮廓误差双目视觉测量实验 |
| 5.2.1 测试系统与实验参数 |
| 5.2.2 测量结果与精度验证 |
| 5.3 基于单目远心视觉的动态宽范围轮廓误差测试系统和实验 |
| 5.3.1 测试系统与实验参数 |
| 5.3.2 测量结果与精度验证 |
| 5.3.3 大范围蝴蝶曲线轮廓误差的补偿实验 |
| 5.4 基于双目视觉的动态宽范围轮廓误差测试系统和实验 |
| 5.4.1 测试系统与实验参数 |
| 5.4.2 测量结果与精度验证 |
| 5.5 基于单目视觉的动态宽范围轮廓误差测试系统和实验 |
| 5.5.1 测试系统与实验轨迹 |
| 5.5.2 测量结果与精度验证 |
| 5.6 视觉测试系统的对比 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
（9）数控机床误差检测及补偿技术研究进展（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 数控机床误差检测 |
| 1.1 激光干涉仪测量 |
| 1.2 球杆仪测量 |
| 1.3 平面光栅测量 |
| 1.4 R-test测量 |
| 1.5 机器视觉测量 |
| 2 数控机床误差补偿技术 |
| 2.1 误差防止法 |
| 2.2 软件补偿法 |
| (1)几何误差补偿 |
| (2)热变形误差补偿 |
| (3)切削力误差补偿 |
| 2.3 误差补偿的运动控制 |
| 3 机器视觉在数控机床中的应用 |
| 4 结论与展望 |
（10）基于二级反馈的机器人精度补偿技术及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 机器人精度补偿技术研究现状 |
| 1.2.1 机器人离线标定研究现状 |
| 1.2.2 机器人在线修正研究现状 |
| 1.3 课题来源与研究内容 |
| 第二章 机器人误差分析与补偿策略 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机器人运动学模型 |
| 2.2.1 机器人MDH模型 |
| 2.2.2 典型KUKA机器人运动学模型 |
| 2.3 机器人定位误差分析 |
| 2.3.1 机器人定位误差影响因素 |
| 2.3.2 位置误差与位置不确定性分析 |
| 2.3.3 关节运动回差作用规律分析 |
| 2.3.4 机器人多方向位姿准确度变动 |
| 2.4 机器人定位误差补偿策略 |
| 2.4.1 开环补偿策略 |
| 2.4.2 闭环控制策略 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 机器人误差建模与关节闭环控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空间误差估计模型与系数辨识 |
| 3.2.1 定位误差分类与建模 |
| 3.2.2 切比雪夫多项式误差估计模型 |
| 3.2.3 切比雪夫系数辨识 |
| 3.2.4 数值仿真与分析 |
| 3.3 关节映射模型 |
| 3.3.1 关节映射模型建立 |
| 3.3.2 数值仿真与分析 |
| 3.4 关节闭环反馈控制模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 机器人二级反馈精度补偿方法验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 关节光栅尺标定 |
| 4.3 机器人二级反馈控制环境 |
| 4.3.1 KRL交互环境 |
| 4.3.2 RSI交互环境 |
| 4.4 机器人二级反馈精度补偿流程 |
| 4.5 试验验证与分析 |
| 4.5.1 试验验证平台 |
| 4.5.2 坐标系的建立 |
| 4.5.3 机器人多方向位姿准确度变动试验验证 |
| 4.5.4 机器人二级反馈精度补偿方法试验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 机器人自动制孔系统应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 自动制孔系统总体方案设计 |
| 5.2.1 硬件组态的模块化设计 |
| 5.2.2 软件组态的层级化设计 |
| 5.2.3 系统工作流程 |
| 5.3 自动制孔综合补偿方法 |
| 5.4 机器人制孔试验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、基于平面光栅的加工中心几何误差辨识研究（论文参考文献）
- [1]精密转台多自由度运动误差测量系统研究应用[D]. 刘力. 大连理工大学, 2021
- [2]基于球杆仪的齿轮测量中心几何误差辨识[D]. 王冠. 西安工业大学, 2021
- [3]双转台五轴数控机床几何误差辨识与补偿研究[D]. 侯宏天. 兰州理工大学, 2021
- [4]五轴数控机床球度误差与垂直度误差的辨识及补偿方法研究[D]. 贾经纬. 天津工业大学, 2021(01)
- [5]空间大型光学载荷用并联调整机构精度设计与运动学标定研究[D]. 韩春杨. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(01)
- [6]摇篮式五轴数控机床几何误差辨识方法研究[D]. 李传东. 哈尔滨理工大学, 2020(02)
- [7]五轴数控机床几何误差建模与测量方法研究[D]. 姚思涵. 天津工业大学, 2020(02)
- [8]数控机床轮廓误差的视觉测量关键技术研究[D]. 李肖. 大连理工大学, 2019(08)
- [9]数控机床误差检测及补偿技术研究进展[J]. 张伟,陈鹏,潘爱金,张瀚韬,王双喜. 机床与液压, 2019(17)
- [10]基于二级反馈的机器人精度补偿技术及应用[D]. 郑法颖. 南京航空航天大学, 2019(02)