[发明专利]一种关节式坐标测量机的测量姿态优化方法

权利要求书

1.一种关节式坐标测量机的测量姿态优化方法，包括以下步骤：

a)测量姿态优化过程

将姿态优化装置放置在待测空间内，使用关节式坐标测量机对姿态优化测量装置上不同面上的多个锥孔以不同测量姿态进行测量，每个锥孔测量多次，得到测量样本；

计算每个采样点数据的重复精度，并与六个关节转角值组成关节式坐标测量机姿态优化数据，并对数据进行处理；

借助关节式坐标测量机的辅助支架在处理后测量姿态下对待测物进行测量；或在处理后测量姿态下对待测物进行多次测量，再将测量姿态结果以外的数据滤去得到测量机姿态优化后的待测物测量数据；

b)数据处理过程

通过D-H模型计算第j组测量姿态θ1j、θ2j、θ3j、θ4j、θ5j、θ6j下对应的测头坐标xj、yj、zj，计算对应采样点i的至少50组数据坐标平均值将每个采样点测量至少50次的坐标平均值作为坐标真值，并使用其来计算该测量姿态下的测量误差

δ j = ( x j - x ‾ i ) 2 + ( y j - y ‾ i ) 2 + ( z j - z ‾ i ) 2 ]]>

将第j组测量姿态与对应测量误差联立θ1j、θ2j、θ3j、θ4j、θ5j、θ6j、δj，其中，在测量姿态优化过程中，将姿态优化装置放置在待测空间内，测量姿态优化装置不同面上的至少50个测量点，而且关节式坐标测量机测量姿态优化数据将由至少2500组测量姿态数据组成；

对所有测量机测量姿态数据进行聚类分析，即将测量姿态和测量误差接近的测量姿态数据汇聚在一起，形成多个簇；

对所有簇内数据进行分析，计算簇i内平均测量误差若簇内含有k组样本，则簇j内测量误差方差

σ j = Σ i = 1 k ( δ j - δ ‾ ) 2 n - 1 ]]>

计算簇内第j个关节转角θj，旋转范围Δθj：

Aθj＝C|maX(θj)-min(θj)|；j＝1，2，3，4，5，6

其中max(θj)，min(θj)分别为簇中第j个关节转角的最大值和最小值，C为测量姿态关节转角范围权值，为了保证测量精度，一般情况下C应小于1，姿态优化后第j个关节转角旋转边界θjmax，θjmin分别为：

θ j m a x = m a x ( θ j ) - m i n ( θ j ) + Δθ j 2 ; j = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ]]>

θ j m i n = m a x ( θ j ) - m i n ( θ j ) - Δθ j 2 ; j = 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 ]]>

最后根据各个簇的测量平均误差，测量误差方差，簇内样本数对簇进行提取。