仪器仪表学报

作者：刘宁桐，熊 芝，何 静，翟中生，周维虎

单位：刘宁桐,1. 湖北工业大学机械工程学院，2. 湖北省现代制造质量工程重点实验室,,熊 芝,1. 湖北工业大学机械工程学院，2. 湖北省现代制造质量工程重点实验室,,何 静,1. 湖北工业大学机械工程学院，2. 湖北省现代制造质量工程重点实验室,,翟中生,1. 湖北工业大学机械工程学院，2. 湖北省现代制造质量工程重点实验室,,周维虎,1. 湖北工业大学机械工程学院，3. 中国科学院微电子所,

关键词：姿态测量;现场精度评定;齐次坐标变换;距离约束;六自由度并联机构;蒙特卡洛法

基金：2019国家重点研发计划“制造基础技术与关键部件”重点专项（2019YFB2006100）2019国家重点研发计划（2019YFB2006100）项目资助

针对大型精密工程现场姿态测量精度评定的需求,提出了一种利用长度计量基准溯源姿态测量结果的姿态角现场精度评定方法。首先,介绍了激光跟踪姿态测量系统的基本组成及测量原理;其次,基于六自由度并联机构的正向运动学研究,建立了空间距离与靶标姿态之间的数学模型,并通过蒙特卡洛法仿真分析距离约束测量精度、控制场布局以及系统工作距离等因素对评定模型精度的影响;最后,搭建实验平台,利用精密转台的相对转动量作为角度基准,对本文研究方法的可行性进行了验证。结果表明:当距离约束测量精度为0.038mm,控制场大小为1400mm×1400mm时,在-20°~20°的姿态角变化范围内,评定模型方位角精度为0.055°,俯仰角精度为0.058°。本文研究方法避免了基于角度基准评定方法中较为严格的坐标系配准要求,能综合反映测量系统现场使用状态,可为六自由度激光跟踪测量系统中姿态角现场精度评定方法提供参考。

来源：2022年第9期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2022年第9期