[发明专利]在时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法

说明书

一种时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法，其包括步骤：建立与该外挂物相关的一个变形误差数据库；在温度场的温度发生改变后，确定该外挂物末端的实际位置；对比该外挂物末端的实际位置和理想位置，以确定更改外挂物末端的位置偏差值；根据该外挂物的偏差值和该变形误差数据库，确定该外挂物末端的位置需要被调整的调整值；以及根据该外挂物末端的位置需要被调整的调整值，藉由该六自由度非解耦机构对该外挂物末端的位置进行调整，该六自由度非解耦机构时变温度场外挂物模型误差补偿方法在稳定不恒定的状态下由于热胀冷缩而造成的该六自由度非解耦机构的末端位置发生细微改变的补偿，能够提高该外挂物的运动位姿精度。

技术领域

本发明涉及一种误差补偿方法，特别涉及一种在时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法。

背景技术

现有的工业、军事技术发展领域对物体的空间运动精度要求越来越高，并且环境温度的改变会或多或少改变物体原有的位置。热胀冷缩对位置精度要求很高的场合有着重大的影响，因此研究温度改变对模型的误差补偿有不可忽视的意义。

风洞是进行空气动力研究的重要技术装备，特别是对国家的航空航天事业的发展有着至关重要的作用。国家要发展飞机，发展飞行器，就必须要有整套的能够进行验证的空气动力试验设施。

在风洞试验内部空间中，外挂物(飞机、导弹等)固定在空间六自由度机构上，并用来模拟真实情况下的外挂物位姿调整。风洞试验内部空间温度并不是恒定的，且在相当大的范围内变化。依据热胀冷缩原理，这就造成了不同温度下外挂物中心点会发生细微的变化，直接会影响到外挂物中心点的初始位置，并对以后的测量结果产生意想不到的差别，而且军事行业对数据更为敏感，很小的数据误差也有可能造成很大的错误。鉴于此，研究非解耦情况下的温度场改变对模型末端的误差补偿就有着重大的意义和价值。因此，本发明提供一种时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种可靠的时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法。

为了达到上述目的，本发明提供一种时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法，其中该时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法包括以下步骤：

步骤1，通过分析软件导入模型，在外挂物模型末端设定的不同位姿(理论位姿)下，设定不同的环境温度，通过分析检测外挂物模型末端位姿的改变量，并建立起与基于温度改变的变形误差数据库；

步骤2，根据模型任意位姿和区间温度通过插值法查变形误差数据库确定该外挂物模型的变形误差；

步骤3，根据该外挂物模型的变形误差和位姿，对机构运动方程逆解，确定该外挂物模型的末端位置需要被修正的调整值；

步骤4，根据该外挂物模型的末端位置需要被调整的调整值，藉由该六自由度非解耦机构对该外挂物模型的末端位置进行调整。

作为对本发明的该时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法的进一步优选的实施例，在该步骤1中，通过有限元软件导入模型，在外挂物模型末端设定的不同位姿(理论位姿)下，设定不同的环境温度，通过分析检测外挂物模型末端位姿的改变量，并建立起与基于温度改变的变形误差数据库。

作为对本发明的该时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法的进一步优选的实施例，在该步骤2中，根据模型任意位姿和区间温度通过插值法查变形误差数据库确定该外挂物模型的变形误差。

本发明的该时变温度场中六自由度非解耦机构末端位姿误差补偿法优势在于：