仪器仪表学报

作者：陈洪芳，吴欢，王子帅，马英伦，石照耀

单位：陈洪芳,北京工业大学材料与制造学部北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124,chf0302@126.com,吴欢,北京工业大学材料与制造学部北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124,,王子帅,北京工业大学材料与制造学部北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124,,马英伦,北京工业大学材料与制造学部北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124,,石照耀,北京工业大学材料与制造学部北京市精密测控技术与仪器工程技术研究中心北京100124,

关键词：三坐标测量机;激光追踪仪;多站位测量技术;粒子群算法;最佳测量区域

基金：国家自然科学基金(52175491)项目资助

为了提高三坐标测量机面向被测对象的测量精度，提出一种改进粒子群算法以辨识三坐标测量机最佳测量区域。首先分析三坐标测量机测量空间内的体积误差分布规律，利用最小二乘法拟合单项几何误差模型，并建立三坐标测量机空间点误差寻优模型。所提出的改进粒子群算法结合了自适应权重、自适应干扰力和模拟退火算法，性能优于传统粒子群算法和自适应粒子群算法。对比实验显示，改进粒子群算法在最优值、最差值、均值和标准差4个方面均优于粒子群算法和自适应粒子群算法，单次寻优速度分别提高了45.1%和29.2%。实验结果表明，在规划优化空间大小为30mm×30mm×30mm时，基于改进粒子群算法辨识的三坐标测量机最佳测量区域为206mm≤X≤236mm，350mm≤Y≤380mm，-262mm≤Z≤-232mm。基于直径为15.8747mm、球度为50nm的高精度标准球的对比实验表明，当标准球放置在三坐标测量机最佳测量区域时，标准球直径测量偏差最小为1.7μm，验证了提出方法的正确性。该方法具有普适性，可用于其他被测对象的三坐标测量机最佳测量区域确定。

来源：2024年第11期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2024年第11期