[发明专利]连杆与平台固定的标定并联机床铰链坐标的方法

说明书

本发明公开了连杆与平台固定的标定并联机床铰链坐标的方法，将并联机床的任一根连杆与定平台固定且连杆长度不变，测得动平台相对定平台的两个位姿，得并联机床动平台相对定平台的两个位置的方程组，由并联机床的动平台相对定平台的两个位置的方程组的差可解得此连杆与动平台联接的铰链的3个坐标；解除这根连杆与定平台的固定联接后，再将这根连杆与动平台固定且连杆长度不变，同理可得此连杆与定平台联接的铰链的3个坐标；在不同的连杆上重复使用这种方法，可得并联机床所有铰链的坐标。本发明用于标定并联机床的铰链坐标，提高标定并联机床铰链坐标的计算速度和计算结果的稳定性。

技术领域

本发明涉及并联机床铰链坐标的标定，具体涉及连杆与平台固定的标定并联机床铰链坐标的方法。

背景技术

并联机床铰链坐标的精度是并联机床精度的基础，并联机床铰链坐标有误差，会影响并联机床刀具的加工精度，并使并联机床的加工误差难以补偿。

标定并联机床铰链坐标的方程组是非线性方程组，现有标定并联机床铰链坐标的计算中主要采用优化计算的方法，有用阻尼最小二乘法、高斯牛顿迭代法、遗传算法、粒子群算法进行优化计算，通过优化计算得到并联机床铰链坐标的数值解；这些优化计算的方法，计算时间长，计算结果与初始点有关，使计算结果有时不唯一，计算结果的稳定性差。

发明内容

本发明目的在于：提供连杆与平台固定的标定并联机床铰链坐标的方法，用于标定并联机床的铰链坐标，提高标定并联机床铰链坐标的计算速度和计算结果的稳定性。

本发明的连杆与平台固定的标定并联机床铰链坐标的方法中，铰链的坐标为铰链坐标，连杆与动平台联接的铰链的坐标为并联机床动平台的铰链坐标，连杆与定平台联接的铰链的坐标为并联机床定平台的铰链坐标，标定并联机床的铰链坐标就是要得到连杆分别与动平台和定平台联接的所有铰链的坐标。

本发明的连杆与平台固定的标定并联机床铰链坐标的方法的技术解决方案：将并联机床的任一根连杆与定平台固定且连杆长度不变，测得动平台相对定平台的两个位姿，得并联机床动平台相对定平台的两个位置的方程组，求并联机床的动平台相对定平台的两个位置的方程组的差，得到这根连杆在定平台上的投影差为零，由并联机床的动平台相对定平台的两个位置的方程组的差可解得此连杆与动平台联接的铰链的3个坐标；解除这根连杆与定平台的固定联接后，再将这根连杆与动平台固定且连杆长度不变，测得定平台相对动平台的两个位姿，再得并联机床的定平台相对动平台的两个位置的方程组，求并联机床的定平台相对动平台的两个位置的方程组的差，得这根连杆在动平台上的投影差为零，由并联机床的定平台相对动平台的两个位置的方程组的差可解得此连杆与定平台联接的铰链的3个坐标；在不同的连杆上重复使用这种方法，可得并联机床所有铰链的坐标。

本发明的连杆与平台固定的标定并联机床铰链坐标的方法中，标定并联机床铰链坐标的步骤如下：

第一步：将并联机床的第i根连杆与定平台固定。

将并联机床的第i根连杆与定平台固定，第i根连杆为并联机床的任一根连杆。

第二步：在第i根连杆长度不变的条件下，测量并联机床的动平台相对定平台的两个位姿。

保持第i根连杆长度不变，测量并联机床的动平台相对定平台的两个位姿，得并联机床的动平台相对定平台的动平台中心的两个位置和动平台的两个姿态。

第三步：列出并联机床的动平台相对定平台的两个位置的方程组。

根据动平台中心的两个位置和动平台的两个姿态，得并联机床的动平台相对定平台的两个位置的方程组。

第四步：求并联机床的动平台相对定平台的两个位置的方程组的差。

第五步：求第i根连杆与动平台联接的铰链的3个坐标。