課程設(shè)計(jì)--六自由度多關(guān)節(jié)坐標(biāo)測量儀機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-06-15 07:39本頁面
【正文】 1 00 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1c os 0 si n 0 c os 0 si n 0si n 0 c os 0 si n0 1 00 0 0 1x x x xy y y yz z z zn o a pn o a pTn o a p L LL? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ????????????554 4 5 545666667c os 0 si n 00 c os 0 si n 0 c os 00 1 0 0 1 00 0 0 1 0 0 0 1c os 0 si n 0 1 0 0 0si n 0 c os 0 0 1 0 00 1 0 0 0 10 0 0 1 0 0 0 1LLLL??? ? ??????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ??? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? 設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)原則 1) 由測量范圍要求 1200mm ，可確定 測量臂 長度 1l +2l =600mm ，取1l =2l =300mm ，含軸部分估為 120mm ，按實(shí)心硬鋁合金計(jì)算，測 10 頭初擾動力 F 按 2kg 計(jì)算，查詢 45 號鋼彈性模量 E=200GN/ 2m 。 向量 n 、 a 、 o 和 p 完全 確定了側(cè)頭或桿件的空間位姿 T 。三維空間 中 ，剛體的位姿由其在空間所處的位置和姿態(tài)來描述，如圖 3 所示 。 4) 可對 內(nèi)表面進(jìn)行測量 由于采用了六自由度關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)， 因此可以靈活方便的 從不同方位測量物體表面， 并可深 入物體內(nèi)部 對內(nèi)表面進(jìn)行測量。 3) 測量范圍大 其測量范圍理論上可無限擴(kuò)大。 的位置是通 過各桿件坐標(biāo)系的齊次變換獲得， 是一個(gè)非常復(fù)雜的 非線性方程。 其特點(diǎn)如下 ： 1) 運(yùn)動學(xué)模型 比較復(fù)雜 在傳統(tǒng)的笛卡爾坐標(biāo)測量機(jī)的測量過程中，測頭的空間位置 直接由相互垂直的長度基準(zhǔn)給定， 因此 其運(yùn)動學(xué)模型非常簡單： 在多關(guān)節(jié) 坐標(biāo)測量機(jī)中， 以測頭 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 基本測量原理 結(jié)構(gòu)模型 由 圖 1所示 的 FARO 公司的 Space Arm 可知，六自由度關(guān)節(jié) 式 坐標(biāo)測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2 所示 ?？梢暂^好的解決大型零件和整機(jī)安裝調(diào)試中的工程三維坐標(biāo)測量問題，也可以解決虛擬設(shè)計(jì)制造中的原型數(shù)據(jù)獲取和物理模擬實(shí)驗(yàn)中的測量建模等科學(xué)問題， 有廣泛的應(yīng)用前景和 7 重要的科學(xué)意義 。 FARO 公司 的典型產(chǎn)品如圖 1所示 。 目前， 世界上 各種結(jié)構(gòu)式的便攜式坐標(biāo)測量設(shè)備如雨后春筍般的發(fā)展起來。在結(jié)構(gòu)上， 根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域 對它的測量范圍、 精度 、 成本和效率的不同要求 ，對三個(gè)導(dǎo)軌的放置位置產(chǎn)生不同的配置方式，目前 常見 的 結(jié)構(gòu)形式有移動橋式、懸壁式等。 目前 ， 現(xiàn)代三坐標(biāo)測量儀 已發(fā)展為一種集機(jī)械、 光學(xué) 、數(shù)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù) 為一體的大型精密智能化測量儀， 成為 航天、 航空 、船舶 、 汽車等工業(yè)領(lǐng)域 中檢測和質(zhì)量控制中不可缺少的大型萬能測量裝備，主要實(shí)現(xiàn)對零 、 部件的 幾何尺寸以及相互位置的高精度測量。從此以后的五十年里， 坐標(biāo)測量機(jī) 及其技術(shù)也取得了日新月異的飛速發(fā)展。同時(shí)，由于生產(chǎn)效率和加工工藝的提高， 對測量技術(shù)提出了 更高要求， 而傳統(tǒng)的 “ 比較 式” 測量技術(shù) 無法滿足這一要求。4 目 錄 1 概述 ?????????????????????????? 5 坐標(biāo)測量需求 ?????????????????????? 5 坐標(biāo) 測量儀特點(diǎn) ?????????????????????? 5 基本測量原理 ?????????????????????? 7 結(jié)構(gòu)模型 ???????????????????????? 7 測頭位姿的描述 ????????????????????? 8 測量系統(tǒng)運(yùn)動模型 ???????????????????? 9 2 總體設(shè)計(jì) ??????????????????????? 9 總體設(shè)計(jì)原則 ?????????????????????? 9 關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ?????? ???????????????? 10 力平衡裝置設(shè)計(jì) ????????????????????? 11 限位裝置設(shè)計(jì) ?????????????????????? 11 軸殼聯(lián)接件 ??????????????????????? 11 測頭的設(shè)計(jì) ?????
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