[发明专利]一种关节臂测量力误差辨识装置及误差辨识校正方法

权利要求书

1.一种关节臂式坐标测量机测量力误差辨识校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一)采用超高精度的正交式坐标测量机进行左测量面和右测量面间的距离标定；标定结果作为两个测量面间距离真实值，记为L；

步骤二)用关节臂在左测量面测X(X≥3)个坐标点P_i(x_i,y_i,z_i)，i＝1，2，…，X，测定过程中测量力大小相同，利用各点到测量平面距离平方和最小得出拟合平面V，然后在右测量面测出一点P_k(x_k,y_k,z_k)，且保证与左端压力传感器测量力相同，最后求得P_k到平面V的距离即为关节臂对两测量面间的距离测定值；改变测量力的大小，进行重复实验，测量力的大小为F_i，i＝1,2,…,N，得到一系列距离测定值L_i，i＝1,2,…,N；

步骤三)计算关节臂测量力误差e_i：

e_i＝L_i-L-d

其中，L_i为左右量测量面距离测定值，L真实值，d为关节臂测头直径；由上述测量结果得出F_i,e_i，i＝1,2,…N间的映射关系；

步骤四)根据测量结果拟合出关节臂长度测量误差与对应测量力之间的线性映射关系：

f(F；k，b)＝kF+b

其中，k为拟合直线的斜率，b为拟合直线的截距；

根据线性映射关系，设定目标函数H为F_i，e_i，i＝1,2,…N到拟合函数f(F；k，b)的偏离程度：

利用模拟退火算法迭代运算目标函数，得到使H最小的k、b值最优解；

步骤五)使用k、b值最优解建立误差补偿模型，利用误差补偿模型即可对关节臂测量力误差进行校正。

2.如权利要求1所述的一种关节臂式坐标测量机测量力误差辨识校正方法，其特征在于，所述步骤一)在采用超高精度的正交式坐标测量机进行距离标定的方法为：在左测量面上随机测出25个坐标点P_n，n＝1,2,…,25，每5个点拟合出一个平面，共拟合出5个平面V_i，i＝1,2,…,5；右测量面测出25个坐标点P_M，M＝1,2,…,25，每5个点拟合出一个平面，共拟合出5个平面，共拟合出5个平面V_j，j＝1,2,…,5；分别计算出平面V_i和V_j的平面度，以及相同标号的两拟合平面的平行度及三维距离；计算结果达标，则以左右两拟合面的平均值作为两个测量面间距离真实值。