一、大尺寸测量仪中三轴驱动系统的设计（论文文献综述）
雍晟晖[1]（2021）在《激光扫描式大空间测量场动态测量定位技术研究》文中指出在大尺寸装备制造体系中,大型构件或子装配体的生产装配精度控制技术是整个装备制造过程的关键之一,而在生产装配流程的精度控制中,数字化测量技术是核心。随着大型装备制造技术发展,许多工程应用中需要现场实时监控部件的空间位姿完成多点对接任务,或者需要对部件实施从设计、生产到尺寸检验的全周期精度跟踪,而激光跟踪仪逐渐无法满足多点实时定位与并行测量的任务需求,因此基于前方交会测量场部署的分布式测量系统得以快速发展。课题组前期研究的精密激光定位系统（Accurate Laser Positioning System,ALPS）是针对大尺寸空间测量定位难题研发的一种分布式坐标测量系统,其具备测量精度稳定、多靶并行定位、实时姿态解算等优秀特性,在航空航天、船舶制造、工业自动化等领域具有广泛应用前景。当前,ALPS系统在静态场景的测量误差可达±0.2mm,而在动态场景下的误差极不稳定,需要引入其它技术辅助解决动态测量精度问题。本文在ALPS静态测量模型的基础上,借助捷联的惯性测量单元（Inertial Measurement Unit,IMU）的量测模型,研究一种多传感器融合的动态测量定位技术,解决自主导航、盲区推估、高频数据刷新问题,拓展了 ALPS在动态测量定位任务中的功能。本文主要从ALPS动态误差补偿、IMU位姿测量原理、融合系统标定与定位方法、融合系统硬件平台设计、标定与定位性能验证等方面对ALPS动态测量定位技术进行了研究与讨论。课题主要完成的工作如下:1.在分析ALPS在动态测量定位中误差产生过程的基础上,探究了 ALPS测量系统动态测量的误差形成机理;阐述了 IMU的测量误差机理,研究了将IMU测量数据和APLS定位数据相融合的误差补偿方法。2.针对ALPS和IMU融合的测量系统,利用MATLAB工具软件建立ALPS与IMU的数据模型,研究在实际场景下使用扩展卡尔曼滤波理论进行量测数据融合的方法,并利用数据仿真验证了基于松耦合的数据融合理论。3.基于实际IMU的物理器件性能参数,建立了惯性导航系统（Inertial Navigation System,INS）与ALPS测量系统的坐标系统一过程的物理模型与MATLAB数据仿真模型,探讨了基于空间旋转轴线约束的融合系统动态测量方法,并仿真实验验证了系统动态测量算法的正确性。4.基于Xilinx Zynq 7000平台前端设计了高性能嵌入式数据采集处理器,探究了ALPS单帧数据快速解算方法,将相关驱动算法固化进前端处理设备中,将ALPS系统自身的数据输出频率提升到35Hz,为IMU数据融合修正过程提供基础。5.根据扩展卡尔曼滤波数据融合方法,基于融合测量处理前端设备设计了标定实验与直线轨迹拟合实验。实验结果表明,本文设计的系统标定方法最终三轴标定误差分别为±（0.382°,0.537°,0.463°）,直线轨迹拟合误差在±2.388mm以内,验证了 IMU量测数据融合进ALPS系统提高整体动态测量能力的可行性,使ALPS/IMU融合系统可在慢速AGV导航等场景需求中展开应用。
孙安斌,曹铁泽,王继虎,甘晓川,高廷[2]（2021）在《高端装备大型零部件几何尺寸测量技术现状及趋势》文中研究指明高端装备的大型零部件几何尺寸测量与控制是保证产品交付质量的基础,高端装备性能及产量的提升对几何尺寸测量提出了更高的精度与效率要求。本文结合大型零部件几何参数测量需求,介绍了大尺寸坐标测量、扫描测量、姿态测量、协同测量、组网测量、动态测量六种大尺寸测量技术的工作原理、典型仪器以及应用特点,分析了固定式测量系统和柔性测量系统两类专用大尺寸测量系统的构建方案、工作特点、适用场景,总结了大尺寸测量系统实验室校准、现场校准、现场核查的手段和方法,阐述了大型零部件几何尺寸测量技术大范围、高精度、高效率、自动化、智能化的综合发展趋势。
杨兴建[3]（2020）在《激光跟踪仪测量误差解析与多测站坐标转换及融合方法研究》文中认为在大尺寸空间坐标测量领域,由于测量空间大、结构复杂、精度要求高、现场环境复杂等问题,坐标测量是其中的关键技术之一,其点位误差的解析与表达是关系到测量结果是否符合要求的重要指标,激光跟踪仪的出现为坐标测量提供了新的解决方案。本文从激光跟踪仪测量系统的原理出发,以空间点位误差表达为主线,利用数值模拟仿真分析了空间点位误差的分布规律,构建了空间点位误差椭球模型。以协方差矩阵来评价转站误差的不确度,并利用误差椭球实现不确定度的可视化。通过实验验证了基于误差椭球的数据融合算法能够提高多测站测量数据的精度,实现了大范围、高精度、高效率的大尺寸空间测量。论文研究内容如下:（1）介绍了激光跟踪仪的测量原理及误差来源,分析了激光跟踪仪的测角和测距误差对点位精度的影响,并设计相关的实验验证了实际应用中测量精度低于标称精度。（2）针对空间点位测量精度的分析与表达,系统探讨了数学解析法、数理统计法和误差椭球法表达点位误差的技术优势,为大尺寸坐标测量的误差解析提供理论基础。利用MATLAB软件对影响测量精度的因素进行了仿真分析,实现了任意空间点位的误差椭球的可视化。（3）构建了转站误差分布模型,采用协方差矩阵表达转站误差参数和坐标转换不确定度,利用误差椭球实现了转站精度的可视化。基于灵敏系数,分析了公共点不同空间布局对转换精度的影响规律,为大尺寸坐标测量中公共点的布局优化提供参考。（4）探讨了影响转站精度的因素,以转站参数误差的灵敏系数作为评价标准,分别从公共点的个数、公共点布局以及包络性等几个方面具体分析了影响公共点精度的规律。基于误差椭球理论,按照误差椭球大小和形状来确定权值,采用加权融合算法实现了多测站测量数据的融合,仿真分析和工程案例验证了融合后的测量数据精度明显提高。
高瑞[4]（2020）在《被动激光跟踪仪设计及二维转台轴间误差测量》文中提出激光跟踪仪已成为工业机器人、数控机床等高端装备运动精度检测的主要方式。然而目前激光跟踪仪价格昂贵,不能适应中国工业的发展。因此,研制一种测量原理相对简单、测量精度仍能满足制造装备需求的空间位置、运动精度检测仪器很有必要。同时,二维转台作为激光跟踪仪的主要运动部件之一,其广泛应用于机械制造和测量领域。除了各旋转轴固有的误差外,两轴间的相对位置误差为限制二维转台精密级别的重要因素。而现有测量二维转台轴间位置误差的方法通常是使用多参数和复杂数学模型进行间接测量,其测试过程复杂,容易受到许多因素的影响。本文设计出一种被动式激光跟踪仪,该仪器由二维转台、伸缩机构和激光干涉仪等组成。被动激光跟踪仪通过磁吸式牵引装置连接在被测设备上,被测设备带动跟踪仪同步运动,从而实现空间位置的实时测量,降低了激光跟踪仪的研制成本。运用多体系统理论建立了具有轴间位置误差的二维转台的数学模型,分析了垂直度和相交度误差对于转台指向精度的具体影响。基于“双面系统测试”原理提出了二维转台相交度的测量方法,并利用现有的“双镜法”测量转台两轴线间的垂直度误差。进一步地,为了更方便、准确地测量二维转台的轴间位置误差,提出了一种基于激光的测量转轴垂直度和相交度误差的新方法。该方法将半导体激光器安装在俯仰轴末端,使用二维位置传感器感测激光光斑的轨迹,通过比较当方位轴分别位于两个不同位置时产生的两个激光轨迹的中心坐标来分离两轴间的相对位置误差。使用两种测量方法对所用二维转台的轴间误差进行测量,相交度误差和垂直度误差的测量差值分别小于4μm和1″。
汤亮[5]（2020）在《激光追踪测量光学系统关键技术研究》文中指出随着高精密测量技术在高端制造业的迅速发展,对测量速度、测量精度、测量范围等要求日益增长。激光追踪测量技术作为高精密测量装备的关键技术,在超精密测量中发挥着越来越重要的作用。课题“激光追踪测量光学系统关键技术研究”的目的是基于激光跟踪测量系统的测量原理,研究一种高精度的激光追踪测量技术,实现对空间目标点的高精度、快速跟踪测量,为我国激光追踪测量仪器的创新与自主研发提供技术储备。本文首先基于激光干涉的测量原理,分析了激光追踪测量系统的测量机理。建立了激光追踪测量光学系统条纹对比度的综合模型,提出了一种激光追踪测量光学系统光学元件性能非理想及放置误差对条纹对比度影响的分析方法,建立了基于ZEMAX的仿真模型,并进行仿真实验验证。对激光追踪测量系统的精度提升、可靠性评估、光学系统设计和光学元件的选择具有重要的理论指导意义。为了提高激光追踪测量系统的测量精度,提出了一种入射光偏离猫眼中心导致的系统误差对激光追踪系统测量精度影响的分析方法,建立了激光追踪测量系统入射光偏离猫眼中心的测量误差模型。利用干涉信号强度的相对误差补偿因入射光偏离猫眼中心产生的系统误差,有效地提高激光追踪测量系统的测量精度。为实现空间目标点的精密追踪测量,提出了一种位置敏感探测器（PSD）性能对激光追踪测量跟踪性能影响的分析方法,基于位置敏感探测器的测量原理,建立了激光追踪系统中位置敏感探测器的测量模型。在Matlab仿真环境下搭建了激光追踪测量精密伺服控制系统仿真模型,同时进行实验研究,分析了位置敏感探测器的位移电压转换系数对激光追踪测量系统的跟踪性能的影响规律,从而提高了追踪测量系统对动态目标的追踪速度和追踪精度,为有针对性地提高激光追踪测量系统的跟踪性能奠定了理论基础。最后,本文对课题研究的激光追踪测量光学系统关键技术研究进行了模拟仿真和实验验证,主要包括:（1）基于激光追踪测量光学系统条纹对比度的综合模型,搭建了基于ZEMAX的仿真模型,得到了光学元件性能非理想及其放置误差对干涉条纹对比度的影响规律,并搭建了激光追踪测量系统实验装置,得到了四路相位互差90°的干涉信号,证明了搭建的光学系统的可靠性,及所提出的激光追踪测量光学系统条纹对比度模型的正确性;（2）实验验证了入射光偏离猫眼中心对激光追踪系统测量精度的影响,实验结果表明,入射光束偏离猫眼中心距离达到-50μm时,由于入射光偏离猫眼中心导致的系统误差为3.5867±0.0260μm;当入射光束偏离猫眼中心距离达到50μm时,由于入射光偏离猫眼中心导致的系统误差为3.5939±0.0189μm。实验验证了提出方法的正确性;（3）在Matlab/Simulink仿真环境下搭建了激光追踪测量精密伺服控制系统仿真模型,仿真分析了位置敏感探测器的位移电压转换系数对激光追踪测量系统的跟踪性能的影响。仿真结果表明,当位移电压转换系数αp为1000时,PSD的响应时间短,激光追踪测量系统动态响应曲线的超调量低,稳定时间短,系统响应的动态超调误差小。同时进行实验分析,实验结果表明,位移电压转换系数αp越大,PSD光电转换电路输出电压值的误差越大,对激光追踪测量系统跟踪性能影响越大。且当αp=1000时,PSD光电转换电路输出电压值的误差低,稳定时间短。实验验证了本文研制的激光追踪测量系统的科学性和有效性。（4）对激光追踪测量光学系统的各项误差因素对系统测量不确定度的影响进行了分析,给出了激光追踪测量光学系统的测量不确定度。
宋辉旭[6]（2020）在《高精度激光追踪测量若干关键技术》文中认为精密测量技术是工程科学的基础技术,是现代智能制造的关键技术,而精密仪器则是测量技术的载体,是实现重大科学发现与基础理论研究的唯一手段。现如今,高档数控装备为高精度复杂形状零部件的加工与测量提供相对丰富的手段,而针对于高档数控装备自身的修正技术、方法和手段却相对薄弱与滞后。数据研究表明,每8年左右,数控机床的加工精度大约提升一倍,当前高档数控机床的加工精度已跨入亚微米时代。然而这却对高精度的专用测量设备提出了更高的要求。在数控装备校准领域,激光干涉仪以超高的测量精度和分辨力成为了精度最高的实用校准设备,但是使用激光干涉仪校准数控机床检测周期长,测量效率低却是不争的事实。为了提高测量效率,使用激光跟踪仪校准数控装备也是一个选择。然而受限于测距原理与结构特点,激光跟踪仪测量精度的提升速度早已赶不上数控装备加工精度的提升速度。同样作为激光跟踪测量系统的激光追踪仪却在一定程度上解决了“测量精度”和“测量效率”这对矛盾体。激光追踪仪的测量精度接近激光干涉仪的测量精度,而测量效率却接近激光跟踪仪的测量效率,因此更适用于对高档数控装备的高精度、高效率校准。然而,激光追踪仪的完全依赖国外进口和价格昂贵的问题限制了高精度激光追踪测量技术在国内的应用和推广。本文通过理论创新和技术创新,解决了激光追踪仪结构优化、激光干涉测量系统设计与分析、永磁同步电机控制方案、激光追踪仪轴系精度对测量系统影响研究、基于误差模型的系统误差补偿方法和基于外部标准件的系统误差补偿方法等关键问题,为高精度激光追踪测量系统的研制提供了支撑。本文研究了高精度激光追踪测量系统的若干关键技术,主要研究内容如下:（1）论述了高精度激光追踪测量的理论基础。简要介绍了基于PSD模块和目标靶镜位移量测量的跟踪算法,并系统地阐述了多边法测量原理以及三坐标测量机空间误差补偿原理。提出了基于总体最小二乘法的空间直线拟合方法。（2）从高精度激光追踪仪研制的角度出发,提出了包括关键机械部件优化设计及分析、光学系统设计及分析和控制系统设计及分析的激光追踪仪的全套设计方案。设计了基于标准球的二维回转轴系,实现了在增加空间方位测量范围的同时,有效地降低了系统对空间距离的测量不确定度;研究了基于琼斯矩阵的激光干涉测量系统能量分析方法,指导了关键干涉镜组的设计以及棱镜反透比的确定,提升了四路光电传感器所接收干涉条纹的对比度;提出了基于扩张状态观测器的电流预测算法,结合了速度环和位置环控制算法,组成了以PMAC运动控制卡为控制单元的三闭环电机控制策略,有效地提高了电机的响应速度,缩短了运算时间。（3）全面地进行了激光追踪仪轴系回转误差与系统测距精度特性的研究。激光测距误差由两部分组成,即与被测长度无关的初始常数项误差以及与被测长度有关的测长误差。针对激光追踪仪二维回转轴系的结构特点,将轴系的误差分为轴系几何误差和轴系回转误差,并分别对轴系几何误差和轴系回转误差进行了分析。给出了轴系各单项几何误差与系统测距误差中常数项部分的传递函数,为激光追踪仪系统误差的有效补偿奠定了基础。（4）提出了基于误差模型的系统误差补偿方法和基于外部标准件的系统误差补偿方法。基于误差模型的系统误差补偿方法需要在设备装调阶段对各单项几何误差进行测量,并建立综合几何误差模型,推导各单项几何误差与系统测距误差中常数项部分的函数关系,计算出系统测距误差中的常数项部分。基于外部标准件的系统误差补偿方法不需要单独测量各项几何误差,直接使用外部标准件,在激光追踪仪的工作环境中对其系统测距误差中的常数项部分进行测量。（5）设计了一套完整的试验方案,验证了技术方案和测量方法的可行性和正确性。介绍了各组试验过程中所使用的试验设备,各设备参数符合试验要求。基于相对运动思想,简化了激光追踪仪轴系精度对测量系统影响研究的试验模型。针对基于外部标准件的系统误差补偿方法,设计了外部标准件,绘制了激光追踪仪的离散几何误差图谱。
莫凡[7]（2020）在《飞机翼身对接全驱动移载定位调姿方法与实验》文中研究指明在飞机大部件对接工艺中调姿过程是十分重要的一步,调姿过程的质量往往取决于定位系统工装精度以及对应的调姿算法。目前国内飞机大部件对接工艺主要基于固定式定位系统,柔性程度较低,对工作环境依赖性强,且国内对于使用移载工装的调姿对接工艺研究较少。使用移载定位系统需要完全不同的定位器及相应算法,因其工艺的特殊性,每次调姿对接前都需要通过测量、计算建立相应的调姿对接坐标系,对该工艺过程进行研究,对提高我国飞机制造技术的柔性化具有一定的指导意义。本文以移载调姿对接工艺为研究对象,设计了基于移载定位系统的调姿方法,包括移载定位系统坐标系的快速建立、移载定位系统运动学模型的建立,并结合激光雷达进行对接特征匹配,通过相应的指标评价当前调姿状态。使用移载定位系统的全驱动量计算,通过仿真模拟验证算法可行性及在误差条件下的算法有效性,最后在移载定位系统试验台上完成实验验证。本文主要做了以下几方面的研究:1)首先设计了移载定位器及机翼的测量标定方法,通过设计标定点位置、结合激光雷达及i GPS的测量求解出移载定位器及机翼的位姿,并基于移载定位器与机翼位姿建立定位系统坐标系,将移载定位系统等效为3-PPPS并联机构,建立运动学模型,求出其运动学逆解,为后续的移载定位器驱动量计算提供理论指导;2)设计了基于激光雷达扫描的特征匹配算法,针对对接面中对接特征的重要性准确计算出关于对接面的机翼位姿,并给出了不同调姿对接工艺要求中的特征匹配方法及最佳对接位姿。设计了全驱动移载调姿对接工艺过程的评价指标,以及基于该指标的位姿误差检测方法,为实际调姿对接工艺过程提供反馈信息,通过仿真模拟验证了该匹配算法及评价指标的准确性;3)基于移载定位系统,将调姿过程分为不同阶段,为每个阶段单独设计调姿轨迹,并独立计算调姿时间以符合工艺要求。结合激光雷达的误差检测实现迭代调姿过程,给出了不同误差情况下的优化调姿轨迹优,并给出了移载定位器的驱动量计算方法,最后通过编写控制代码仿真模拟了理想状态下的调姿过程,证明该算法在理想状态下调姿驱动计算的准确性;4)在调姿算法理想状态准确的基础上,进一步设计仿真模拟过程,加入不同的误差量,包括移载定位器运动误差、移载定位器球头位置误差和移载定位器位姿计算误差。设计调姿控制软件,在移载定位系统试验台上完成以上研究的实验验证。
王瀚[8]（2019）在《重型机床静态精度设计方法及其大尺寸误差测量技术研究》文中进行了进一步梳理重型数控机床是能源动力、航天航空、国防军工、汽车制造等行业的关键设备,机床的精度水平直接决定了大型关键零件加工的精度、效率及可靠性,其设计理论体系的建立对于提高我国重型机床制造水平具有重要的意义。重型机床静态精度设计是重型机床设计中的重要内容,对实现精度目标和成本控制有着非常重要的作用,但目前的机床精度设计方法没有考虑到重型机床大尺寸结构柔性的特殊性,尤其是重力作用引起的结构变形误差对静态精度的影响,其结果使得重型机床产品的静态精度依然需要依靠后期的装配调整环节加以保证,无法发挥精度设计在机床设计中应有的作用和优势。为解决上述问题,本文对重型机床的静态精度设计方法所涉及的静态误差建模、重力变形误差建模、大尺寸误差测量和静态误差分配技术进行了研究,旨在为构建具有重型机床特点的精度设计方法及理论体系提供一定的指导。针对重型机床结构大尺寸、大跨距的柔性特点,提出了一种基于多柔体系统理论的重型机床静态误差建模方法。将机床抽象为由弹性体和铰组成的多柔体系统,通过齐次坐标变换矩阵揭示了刚体运动中的几何误差和柔性体弹性变形误差间的耦合关系,建立了描述几何误差及弹性变形误差共同作用下的运动轴静态误差元素与机床刀尖点空间误差关系的数学模型,为静态精度设计方法提供了理论基础。通过重型立式加工中心的静态精度建模及其工作精度检验验证了所提出方法的正确性和准确性。为实现静态误差模型中重力变形误差的准确建模,定量分析了重力作用对重型机床结构变形误差的影响程度,基于空间梁-弹簧组合的超单元建立了重型立式加工中心的整机刚度模型,其中利用悬臂结构的等效柔度系数推导了能准确模拟具有箱式变截面结构的空间梁单元刚度矩阵,采用弹簧单元模拟了机床结合部的刚度特性,通过该刚度模型计算得到各静态误差元素中的重力变形误差分量,为后续基于重力变形误差建模的静态精度设计方法中非刚体误差约束条件的建立奠定了理论基础。准确的大尺寸误差测量是验证基于多柔体系统理论的静态误差模型正确性和准确性的关键。针对九线法机床误差辨识中的测量点布局,提出了一种基于蒙特卡罗方法的测量点最佳间距仿真计算方法,该方法在满足大尺寸误差测量的精度要求下兼顾了测量效率,指导并规范了大尺寸测量中的测量点分布。考虑到不同站位布局对激光跟踪仪顺次多边法的测量精度具有一定影响,提出了一种基于全局误差放大因子的仪器站位优化方法,构建了重型机床结构形式与靶球高精度接收范围对激光可视性约束的数学模型,使优化后的站位布局在满足测量精度要求的前提下更贴近重型机床的实际情况。站位布局验证实验表明优化站位具有较高的测量精度。结合上述研究工作的成果,提出了一种基于重力变形误差建模的重型机床静态精度设计方法,将重型机床的静态误差分配问题转化为最差条件下的多目标、非线性约束优化问题。通过在优化设计变量中引入机床部件的结构参数,在兼顾相对成本、鲁棒性目标的同时从结构柔顺性角度优化了重力变形误差,提高了几何误差分量的设计裕度。针对误差分配多目标优化问题可能存在的无最优解的情况,根据重型机床的结构特点提出了面向反变形工艺补偿的大跨距横梁重力变形计算方法,为优化问题中重力变形误差约束条件的修正提供了理论依据。最终以一台重型立式加工中心为例描述了本文所提出的重型机床静态精度设计方法的主要实施步骤,最优分配结果显示本文提出的精度设计方法能充分考虑重力变形误差的影响,有助于指导部件详细设计及减少不必要的装配调整环节。
马春雷[9]（2019）在《大尺寸移动机器人测量系统标定技术研究》文中指出近年来,远距离高精度大量程的大尺寸坐标测量系统在航空航天、高铁、汽车造船等工业领域中有大量的需求。针对现有的大尺寸坐标测量系统存在局限性以及大型装备尺寸大、结构复杂等问题,本文结合视觉传感器的非接触测量和机器人的动作灵活、运动惯性小、效率高等优点,提出了大尺寸移动机器人测量系统方案。本课题阐述了大尺寸移动机器人测量系统的研究思路和关键技术,详细研究了测量系统的标定技术,并对其进行了原理实验验证。本课题的主要研究内容如下:首先,提出了大尺寸移动机器人测量系统方案,并介绍了大尺寸移动机器人测量系统的组成与工作流程,以及软硬件平台和各阶段的任务,建立了摄像机成像模型,并对其进行了分析研究,建立了测量系统的数学模型。其次,根据相机标定的基本原理和标定参数,研究分析了本测量系统中误差来源,建立了数学模型,通过对PNP问题的分析研究,设计并制作了立体跟踪靶标以及控制点,结合本测量系统的实际应用特点,设计了标定靶标,建立了标定靶标和跟踪靶标的坐标系,并分析了视觉测量系统标定求解时所需约束和位姿问题。再次,结合靶标的结构设计和系统测量原理,介绍了本测量系统的标定原理,建立了内外部参数标定的数学模型以及标定的方法,对标定过程中涉及到的图像,进行了分析研究以及实验对比,验证了subPixel角点检测法、Canndy边缘检测标志点方法、曲线拟合提取标志点坐标等方法可以满足测量系统的标定。并且对影响标定精度的一些误差因素进行了分析研究和实验验证,得出了这些误差因素的影响大小,并且确定了减少误差因素影响的方法。最后,开展标定实验,对实验中的各主要设备进行了选型,基于前面的角点检测、边缘检测、椭圆拟合、标定精度等实验的结论和分析研究成果,设计了标定实验,得到重投影误差图,标定出了系统的内外部参数。对其标定实验结果进行分析,为后期的标定方法改进和提高系统测量精度奠定基础。
秦宇[10]（2019）在《基于激光测距和机器视觉的飞机大部件对接技术研究》文中研究说明测量辅助装配技术是飞机数字化装配技术的重要组成部分。而在测量辅助装配技术中,高精度的测量辅助技术是飞机对接装配高质量的保证。大尺寸测量设备（如激光跟踪仪、iGPS等）易受温度、气流等非稳定性因素影响,难以适用于外场环境下的飞机大部件对接装配。针对此问题,本文提出了一种基于激光测距和机器视觉的飞机大部件对接方法。本文主要研究内容如下:1、提出一种新型的基于激光测距的大部件对接方法,并对其误差因素进行综合分析。给出基于激光测距的对接系统组成及基本原理,采用奇异值分解（SVD）法对部件当前位姿进行解算,运用几何分析法和小旋量模型构建基于激光测距的大部件对接目标位姿解算模型,依据调姿平台运动学计算各定位器调姿运动量。考虑方法及系统的主要误差来源,采用蒙特卡洛仿真方法分析了误差源对调姿量精度的影响及规律。2、研究了基于机器视觉的交点孔对合错位量测量方法。总结了图像椭圆检测拟合算法,给出了基于单目视觉的空间交点孔位姿求解方法,研究分析了在轴线平行、轴线相交、轴线异面三种情况下,交点孔可插入的连接销尺寸计算方法。3、构建了对接试验平台并开发了相应的应用程序。进行了基于激光测距引导对接的定位精度试验、基于机器视觉的交点孔位姿测量精度试验和连接销尺寸计算方法验证试验。
二、大尺寸测量仪中三轴驱动系统的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大尺寸测量仪中三轴驱动系统的设计（论文提纲范文）
（1）激光扫描式大空间测量场动态测量定位技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 大尺寸动态测量定位技术发展现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3.3 背景现状分析 |
| 1.4 研究内容框架 |
| 2 大空间测量场动态测量定位原理与误差分析 |
| 2.1 ALPS测量定位原理 |
| 2.2 ALPS动态测量误差机理分析 |
| 2.2.1 单站激光扇面异步导致的特征角误差 |
| 2.2.2 多站时间基准异步导致的特征角误差 |
| 2.3 IMU惯性测量单元原理与选型 |
| 2.3.1 IMU测量原理 |
| 2.3.2 IMU器件现状与选型 |
| 2.4 IMU应用在地理坐标系下的力学编排 |
| 2.4.1 角速度补偿方程 |
| 2.4.2 加速度补偿方程 |
| 2.4.3 四元数姿态方程 |
| 2.4.4 速度、位置方程 |
| 本章小结 |
| 3 ALPS/IMU融合系统的标定技术与定位方法研究 |
| 3.1 ALPS/IMU融合系统的动态测量定位原理 |
| 3.2 ALPS单帧数据快速解算方法 |
| 3.3 ALPS/IMU融合测量的标定技术 |
| 3.3.1 IMU初始参考选取 |
| 3.3.2 融合系统坐标系统一 |
| 3.4 基于离散卡尔曼滤波的数据融合方法 |
| 3.4.1 卡尔曼滤波器原理 |
| 3.4.2 融合滤波系统设计 |
| 3.5 标定与融合定位仿真 |
| 3.5.1 标定模型仿真 |
| 3.5.2 轨迹拟合仿真 |
| 本章小结 |
| 4 基于ZYNQ的动态定位数据处理硬件平台设计 |
| 4.1 基于ZYNQ的数据处理硬件电路板卡设计 |
| 4.1.1 Zynq-7000 So C体系结构简介 |
| 4.1.2 硬件平台框架设计 |
| 4.1.3 IP集成与配置 |
| 4.1.4 硬件设计综合与实现 |
| 4.2 驱动软件设计 |
| 4.2.1 光电脉冲数据接口设计 |
| 4.2.2 BRAM缓存数据与单帧处理 |
| 4.3 电源管理单元设计 |
| 4.3.1 Zynq主控电源设计 |
| 4.3.2 光电接收器供电设计 |
| 4.3.3 外部设备电源设计 |
| 4.4 结构设计 |
| 本章小结 |
| 5 ALPS/IMU动态测量定位系统性能验证实验 |
| 5.1 ALPS测量系统部署与初始化 |
| 5.2 ALPS单帧解算精度与速度性能验证实验 |
| 5.3 ALPS/IMU融合系统标定实验 |
| 5.3.1 ALPS/IMU融合系统标定靶标板搭建 |
| 5.3.2 实验结果分析 |
| 5.4 融合系统动态测量轨迹拟合实验 |
| 5.4.1 单轴运动平台的搭建 |
| 5.4.2 轨迹跟踪结果误差评定 |
| 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 课题结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间主要研究成果 |
（2）高端装备大型零部件几何尺寸测量技术现状及趋势（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 大型零部件几何尺寸测量需求 |
| 2 大尺寸测量技术 |
| 2.1 大尺寸坐标测量技术 |
| 2.2 扫描测量技术 |
| 2.3 姿态测量技术 |
| 2.4 动态测量技术 |
| 2.5 组网测量技术 |
| 2.6 协同测量技术 |
| 2.7 大尺寸测量技术小结 |
| 3 专用大尺寸测量系统 |
| 4 大尺寸测量系统的校准 |
| 5 结束语 |
（3）激光跟踪仪测量误差解析与多测站坐标转换及融合方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 2 激光跟踪仪测量原理及误差分析 |
| 2.1 球坐标测量原理 |
| 2.2 激光跟踪仪的测量原理解析 |
| 2.3 激光跟踪仪测量误差及实验分析 |
| 2.4 合作目标测量误差及实验分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 空间点位误差的表达及其分布规律 |
| 3.1 空间点位误差表达方法综述 |
| 3.2 数学解析法仿真分析 |
| 3.3 激光跟踪仪误差的蒙特卡洛仿真 |
| 3.4 空间误差椭球模型及其表达 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 多测站坐标转换模型及不确定度分析 |
| 4.1 坐标转换及其不确定度综述 |
| 4.2 多测站坐标转换模型及其参数解算 |
| 4.3 转站误差模型 |
| 4.4 转站参数及坐标的不确定分析 |
| 4.5 公共点布局对转站精度的影响分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 坐标数据融合与工程应用 |
| 5.1 多源测量数据融合 |
| 5.2 激光跟踪仪与全站仪测量数据融合 |
| 5.3 多测站坐标数据融合的工程应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（4）被动激光跟踪仪设计及二维转台轴间误差测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 激光跟踪测量系统研究概述 |
| 1.2.1 激光跟踪仪的测量原理 |
| 1.2.2 激光跟踪仪的研究现状 |
| 1.3 二维转台轴间误差研究概述 |
| 1.3.1 垂直度的测试技术 |
| 1.3.2 相交度的测试技术 |
| 1.4 课题研究内容与章节安排 |
| 2 被动激光跟踪仪设计 |
| 2.1 被动激光跟踪仪测量原理 |
| 2.2 角度测量模块设计 |
| 2.3 牵引跟踪模块设计 |
| 2.3.1 伸缩机构总体结构 |
| 2.3.2 导轨的选择 |
| 2.3.3 磁吸式牵引装置 |
| 2.4 距离测量及伸缩机构运动误差测量模块 |
| 2.4.1 测距基准设计 |
| 2.4.2 距离测量及伸缩机构直线度误差测量 |
| 2.5 被动激光跟踪仪的总体结构 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 二维转台轴间位置误差分析 |
| 3.1 二维转台的轴间位置误差 |
| 3.2 基于多体系统理论的转台轴间位置误差分析 |
| 3.2.1 多体系统运动学理论 |
| 3.2.2 二维转台轴间位置误差建模 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 二维转台轴间位置误差测量 |
| 4.1 校准转轴的旋转角度 |
| 4.2 垂直度误差的测量 |
| 4.3 相交度误差的测量 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于激光的二维转台轴间位置误差测量方法 |
| 5.1 测量原理 |
| 5.2 测量系统设计 |
| 5.3 测量实验 |
| 5.3.1 二维位置传感器的标定 |
| 5.3.2 光斑轨迹的测量 |
| 5.4 测量误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文与专利情况 |
| 致谢 |
（5）激光追踪测量光学系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 激光跟踪测量技术的国内外研究现状 |
| 1.3 激光追踪测量技术的误差分析及跟踪性能的国内外研究现状 |
| 1.3.1 激光追踪测量系统的误差研究的国内外研究现状 |
| 1.3.2 激光追踪测量系统的目标靶镜的国内外研究现状 |
| 1.3.3 激光追踪测量系统的跟踪性能的国内外研究现状 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 第2章 激光追踪测量系统测量机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 激光追踪测量机理 |
| 2.2.1 激光干涉测距方法 |
| 2.2.2 激光追踪测量系统原理 |
| 2.3 激光追踪控制方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 激光追踪测量光学系统条纹对比度模型的建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 激光追踪测量光学系统条纹对比度模型的建立 |
| 3.3 光学元件性能非理想及放置误差对激光追踪测量系统条纹对比度影响 |
| 3.3.1 检偏器放置角度的影响 |
| 3.3.2 分光镜分光比的影响 |
| 3.3.3 偏振分光镜性能非理想的影响 |
| 3.3.4 四分之一波片放置误差的影响 |
| 3.3.5 二分之一波片放置误差的影响 |
| 3.4 基于双波长法补偿空气折射率的追踪测量方法 |
| 3.4.1 基于双波长法补偿空气折射率的激光追踪测量系统的测量原理 |
| 3.4.2 基于双波长法补偿空气折射率的激光追踪测量系统能量建模 |
| 3.4.3 基于ZAEMAX仿真的补偿空气折射率的激光追踪测量系统建模 |
| 3.4.4 基于双波长法补偿空气折射率方法的测量精度验证 |
| 3.4.5 光学元件非理想对干涉条纹对比度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 入射光偏离猫眼中心的测量误差模型的建立 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光追踪测量系统的光学参数设定 |
| 4.3 激光追踪测量光学系统坐标系建立 |
| 4.3.1 猫眼反射镜的坐标系建立 |
| 4.3.2 入射光束偏离猫眼中心时被标准球反射的测量光束坐标系建立 |
| 4.4 猫眼在初始测量位置处入射光偏离猫眼中心时对追踪测量系统的影响 |
| 4.4.1 入射光偏离猫眼中心时对测量光的光程的影响 |
| 4.4.2 入射光偏离猫眼中心时对测量精度的影响 |
| 4.5 入射光偏离猫眼中心时所产生的系统误差的补偿方法 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 位置敏感探测器性能对激光追踪测量系统跟踪性能的影响研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 位置敏感探测器测量原理 |
| 5.3 激光追踪测量系统中位置敏感探测器测量模型 |
| 5.4 激光追踪测量精密伺服控制系统的建立 |
| 5.4.1 激光追踪测量控制模型的建立 |
| 5.4.2 激光追踪控制策略 |
| 5.5 位置敏感探测器对激光追踪测量跟踪系统的影响规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 激光追踪测量光学系统条纹对比度的仿真实验研究 |
| 6.2.1 基于ZEMAX仿真激光追踪测量光学系统条纹对比度的仿真实验 |
| 6.2.2 激光追踪测量光学系统的仿真实验结果分析 |
| 6.3 猫眼在初始测量位置处入射光偏离猫眼中心的实验 |
| 6.3.1 入射光偏离猫眼中心时对追踪测量系统影响仿真实验 |
| 6.3.2 入射光偏离猫眼中心对激光追踪系统测量精度影响的实验 |
| 6.4 位置敏感探测器性能对激光追踪测量系统跟踪性能影响的实验研究 |
| 6.4.1 位置敏感探测器对光电转换电路输出电压值影响的实验 |
| 6.4.2 位置敏感探测器对光电转换电路的响应时间影响的实验 |
| 6.5 激光追踪测量光学系统不确定度分析 |
| 6.5.1 真空波长稳定性引入的测量不确定度 |
| 6.5.2 空气折射率引入的测量不确定度 |
| 6.5.3 猫眼反射镜引入的测量不确定度 |
| 6.5.4 其他误差的影响 |
| 6.5.5 激光追踪测量光学系统的合成不确定度 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术成果 |
| 致谢 |
（6）高精度激光追踪测量若干关键技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 激光跟踪测量系统发展和现状 |
| 1.2.1 国外激光跟踪测量系统发展状况 |
| 1.2.2 国内激光跟踪测量系统发展状况 |
| 1.3 激光跟踪控制技术 |
| 1.4 激光跟踪测量系统精度保证及仪器校准方法 |
| 1.4.1 激光跟踪测量系统精度保证 |
| 1.4.2 激光跟踪仪校准方法 |
| 1.5 数控装备几何精度检测技术 |
| 1.5.1 移动部件的直接测量 |
| 1.5.2 空间几何精度的测量 |
| 1.5.3 激光跟踪测量系统直接测量 |
| 1.6 课题来源和主要研究内容 |
| 1.6.1 课题来源 |
| 1.6.2 课题基本思路及主要研究内容 |
| 第2章 激光追踪测量理论基础 |
| 2.1 跟踪原理 |
| 2.2 PSD模块工作原理 |
| 2.3 多边定位测量原理 |
| 2.3.1 确定基站坐标及初值 |
| 2.3.2 计算被测点实际坐标 |
| 2.4 三坐标测量机空间误差补偿原理 |
| 2.4.1 几何误差分离 |
| 2.4.2 空间误差合成与补偿 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 激光追踪测量系统设计 |
| 3.1 设计目标 |
| 3.1.1 性能指标 |
| 3.1.2 设计简要分析 |
| 3.2 关键机械部件设计及分析 |
| 3.2.1 设计依据与原则 |
| 3.2.2 轴系结构设计 |
| 3.2.3 轴系微调结构设计 |
| 3.2.4 标准球微调结构设计 |
| 3.2.5 轴系调节流程 |
| 3.3 光学系统设计及分析 |
| 3.3.1 激光干涉测量系统 |
| 3.3.2 光学系统仿真分析 |
| 3.4 控制系统设计及分析 |
| 3.4.1 零部件质量计算 |
| 3.4.2 电机参数计算 |
| 3.4.3 电机选型方案 |
| 3.4.4 永磁同步电机模型 |
| 3.4.5 永磁同步电机控制方案 |
| 3.4.6 控制系统仿真分析 |
| 3.5 激光追踪仪第一代样机 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 轴系精度对测量系统影响研究 |
| 4.1 激光追踪仪轴系特点 |
| 4.2 轴系误差分析 |
| 4.2.1 轴系几何误差分析 |
| 4.2.2 轴系回转误差分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 激光追踪测量系统的系统误差补偿方法 |
| 5.1 基于误差模型的系统误差补偿方法 |
| 5.1.1 轴系原生几何误差模型 |
| 5.1.2 轴系衍生几何误差模型 |
| 5.1.3 轴系综合几何误差模型 |
| 5.2 基于综合几何误差模型的仿真分析 |
| 5.3 基于外部标准件的系统误差补偿方法 |
| 5.3.1 系统测距误差中常数项部分的测量方法 |
| 5.3.2 外部标准件的基本结构 |
| 5.3.3 系统测距误差中常数项部分的测量流程 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 试验研究与分析 |
| 6.1 轴系回转误差试验研究 |
| 6.1.1 试验模型 |
| 6.1.2 试验方案与试验设备 |
| 6.1.3 试验结果 |
| 6.1.4 结论与讨论 |
| 6.2 仪器系统的系统误差补偿试验研究 |
| 6.2.1 试验方案与试验设备 |
| 6.2.2 试验结果 |
| 6.2.3 结论与讨论 |
| 6.3 激光追踪仪跟踪性能试验研究 |
| 6.4 基于多边法的三坐标测量机垂直度误差试验研究 |
| 6.4.1 试验方案 |
| 6.4.2 试验结果 |
| 6.4.3 结论与讨论 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间所取得的学术成果 |
| 致谢 |
（7）飞机翼身对接全驱动移载定位调姿方法与实验（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 调姿定位系统研究现状 |
| 1.2.2 调姿算法研究现状 |
| 1.2.3 特征匹配算法研究现状 |
| 1.3 文章主要内容与章节安排 |
| 第二章 移载定位系统标定与运动学建模 |
| 2.1 移载定位系统 |
| 2.1.1 移载定位器 |
| 2.1.2 翼身对接样件 |
| 2.1.3 测量系统 |
| 2.2 移载定位系统坐标系构建 |
| 2.3 移载定位系统运动学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 翼身对接特征匹配算法及偏差评价 |
| 3.1 特征匹配算法设计 |
| 3.1.1 特征匹配算法介绍 |
| 3.1.2 移载调姿对接最佳对接位姿 |
| 3.1.3 翼身对接特征匹配算法 |
| 3.2 移载调姿对接工艺偏差评价指标 |
| 3.3 翼身对接特征匹配算法仿真验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 移载定位系统全驱动调姿算法 |
| 4.1 调姿轨迹设计 |
| 4.1.1 初始调姿轨迹 |
| 4.1.2 误差检测及轨迹优化 |
| 4.1.3 平移调整 |
| 4.2 定位器调姿驱动计算 |
| 4.3 调姿算法仿真验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 移载定位系统机翼调姿实验 |
| 5.1 移载定位系统误差仿真分析 |
| 5.1.1 移载定位器运动误差仿真模拟 |
| 5.1.2 移载定位器球头位置误差仿真 |
| 5.1.3 移载定位器位姿计算误差仿真 |
| 5.2 机翼调姿实验与分析 |
| 5.2.1 移载定位系统试验台 |
| 5.2.2 实验验证 |
| 5.2.3 移载定位系统调姿实验总结 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（8）重型机床静态精度设计方法及其大尺寸误差测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 重型机床误差建模研究现状 |
| 1.3 数控机床精度设计方法研究现状 |
| 1.4 大尺寸测量方法研究现状 |
| 1.4.1 大尺寸几何误差测量技术 |
| 1.4.2 大尺寸空间误差测量技术 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 重型数控机床静态误差建模方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于多柔体系统的重型机床静态误差建模方法 |
| 2.2.1 机床静态误差建模的基本原理 |
| 2.2.2 基于多柔体系统的机床拓扑结构 |
| 2.2.3 静态误差分析 |
| 2.2.4 重型机床静态误差建模 |
| 2.3 重型机床静态误差模型实验验证 |
| 2.3.1 验证实验设计 |
| 2.3.2 机床静态误差测量及工作精度仿真 |
| 2.3.3 工作精度检验与实验结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 重型数控机床重力变形误差建模方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于有限元理论的空间超单元刚度建模方法 |
| 3.2.1 基于等效柔度系数的空间梁单元 |
| 3.2.2 考虑结合面刚度特性的空间梁-弹簧组合超单元 |
| 3.3 基于超单元的重型机床结构变形误差建模 |
| 3.4 重型机床结构变形误差建模仿真验证 |
| 3.4.1 有限元软件ANSYS仿真分析 |
| 3.4.2 结构变形误差仿真结果对比分析 |
| 3.5 基于刚度模型的重力变形误差计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 重型机床大尺寸误差测量技术研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大尺寸误差测量最佳间距的确定 |
| 4.2.1 基于蒙特卡罗法的最佳测量间距仿真 |
| 4.2.2 最佳间距仿真方法验证实验 |
| 4.3 基于空间测量点位置坐标检测的机床静态误差测量方法 |
| 4.3.1 直线轴的静态误差测量方法 |
| 4.3.2 旋转轴的静态误差测量方法 |
| 4.3.3 垂直度误差测量方法 |
| 4.4 激光跟踪仪空间位置坐标检测方法的选择 |
| 4.4.1 单站法 |
| 4.4.2 多边法 |
| 4.4.3 顺次多边法 |
| 4.5 顺次多边法测量系统站位布局优化 |
| 4.5.1 误差放大因子 |
| 4.5.2 基于全局误差放大因子的站位布局优化方法 |
| 4.5.3 站位布局优化方法仿真验证 |
| 4.5.4 站位布局优化方法实验验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于重力变形误差建模的重型机床静态精度设计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于重力变形误差建模的重型机床静态精度设计流程 |
| 5.3 考虑结构参数影响的空间梁单元等效柔度系数模型 |
| 5.4 面向反变形工艺补偿的大跨距横梁重力变形计算方法 |
| 5.4.1 大跨距横梁自重变形实验 |
| 5.4.2 基于有限差分法的当量抗弯刚度计算方法 |
| 5.4.3 横梁重力变形有限元仿真 |
| 5.4.4 基于有限差分法的横梁重力变形有限元曲线校正方法 |
| 5.4.5 实验验证 |
| 5.5 面向误差分配的重型机床静态精度设计方法 |
| 5.5.1 设计变量 |
| 5.5.2 约束条件 |
| 5.5.3 目标函数 |
| 5.5.4 优化算法及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）大尺寸移动机器人测量系统标定技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 大尺寸测量系统概述 |
| 1.2 国内外的研究与发展现状 |
| 1.2.1 大尺寸测量系统的研究与发展现状 |
| 1.2.2 摄像机标定方法的研究现状 |
| 1.3 课题研究的背景及意义 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 大尺寸移动机器人测量系统方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统整体组成 |
| 2.2.1 系统的整体框图 |
| 2.2.2 系统的硬件平台组成 |
| 2.2.3 系统的软件平台组成 |
| 2.3 工作流程 |
| 2.3.1 准备阶段 |
| 2.3.2 测量过程 |
| 2.3.3 数据后处理过程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 大尺寸移动机器人测量系统的测量原理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大尺寸移动机器人测量系统测量数学模型 |
| 3.3 大尺寸移动机器人测量系统标定参数 |
| 3.3.1 不考虑畸变因素的摄像机标定参数 |
| 3.3.2 考虑畸变因素的摄像机标定参数 |
| 3.4 标定靶标的结构设计 |
| 3.5 立体跟踪靶标的结构设计 |
| 3.5.1 PNP问题概述 |
| 3.5.2 靶标的结构设计 |
| 3.5.3 控制点的设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 大尺寸移动机器人测量系统的标定方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 大尺寸移动机器人测量系统标定原理 |
| 4.2.1 大尺寸移动机器人测量系统标定数学模型 |
| 4.2.2 靶标跟踪系统内部参数标定 |
| 4.2.3 基坐标系外部参数标定 |
| 4.2.4 转站后外部参数标定 |
| 4.3 图像处理 |
| 4.3.1 二维平面靶标角点的提取 |
| 4.3.2 角点提取实验结果对比 |
| 4.3.3 立体跟踪靶标的标志点边缘检测 |
| 4.3.4 标志点坐标提取 |
| 4.3.5 标志点检测和坐标提取实验 |
| 4.4 标定误差影响分析 |
| 4.4.1 采集图像张数对标定精度的影响 |
| 4.4.2 角点的个数对标定精度的影响 |
| 4.4.3 棋盘尺寸对标定精度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 大尺寸移动机器人测量系统的标定实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 大尺寸移动机器人测量系统标定实验平台 |
| 5.2.1 视觉测量系统的选型 |
| 5.2.2 跟踪靶标系统的选型 |
| 5.2.3 机械臂的选型 |
| 5.2.4 数据采集卡 |
| 5.2.5 软件系统 |
| 5.3 标定实验设计 |
| 5.4 标定实验结果与分析 |
| 5.4.1 靶标跟踪系统内部参数标定实验结果与分析 |
| 5.4.2 基坐标系外部参数标定实验结果与分析 |
| 5.4.3 转站后外部参数标定实验结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）基于激光测距和机器视觉的飞机大部件对接技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 飞机大部件对接技术国内研究及应用现状 |
| 1.2.2 同轴度测量国内外研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 论文主要研究内容及章节安排 |
| 第二章 基于激光测距引导的机身机翼对接方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于激光测距引导的机身机翼对接系统 |
| 2.3 基于激光测距的对接方法 |
| 2.3.1 定义坐标系统 |
| 2.3.2 机翼当前坐标系与平台坐标系变换关系 |
| 2.3.3 机翼目标坐标系与当前坐标系变换关系 |
| 2.3.4 数控定位器驱动量计算 |
| 2.4 典型应用场景 |
| 2.5 误差分析 |
| 2.5.1 蒙特卡洛仿真思路 |
| 2.5.2 仿真结果及分析 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 基于机器视觉的对接交点孔对合错位量评估 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 交点孔图像的椭圆检测拟合算法 |
| 3.2.1 椭圆检测拟合算法简述 |
| 3.2.2 图像滤波 |
| 3.2.3 边缘检测 |
| 3.2.4 识别截取弧段 |
| 3.2.5 弧段组合及拟合椭圆 |
| 3.3 对接交点孔位姿测量方法 |
| 3.3.1 相机测量原理 |
| 3.3.2 空间圆位姿求解 |
| 3.3.3 交点孔位姿求解 |
| 3.4 交点孔错位量评估方法 |
| 3.4.1 现有的交点孔错位量评估方法 |
| 3.4.2 交点孔可插入的连接销尺寸计算方法 |
| 3.4.2.1 交点孔轴线平行 |
| 3.4.2.2 交点孔轴线相交 |
| 3.4.2.3 交点孔轴线异面 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 对接试验平台搭建及试验结果分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 飞机大部件对接试验平台介绍 |
| 4.3 硬件选型及适配结构设计 |
| 4.3.1 激光位移传感器选型 |
| 4.3.2 PLC选型 |
| 4.3.3 工业相机选型 |
| 4.3.4 镜头选型 |
| 4.3.5 图像采集卡选型 |
| 4.3.6 光源选型 |
| 4.3.7 适配结构 |
| 4.4 软件选择及软件界面 |
| 4.5 试验测试及试验结果分析 |
| 4.5.1 基于激光测距引导对接的定位精度试验 |
| 4.5.1.1 试验方法 |
| 4.5.1.2 试验测试 |
| 4.5.1.3 结果分析 |
| 4.5.2 基于视觉的交点孔位姿测量及连接销尺寸计算方法验证试验 |
| 4.5.2.1 试验方法 |
| 4.5.2.2 试验测试 |
| 4.5.2.3 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、大尺寸测量仪中三轴驱动系统的设计（论文参考文献）
- [1]激光扫描式大空间测量场动态测量定位技术研究[D]. 雍晟晖. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]高端装备大型零部件几何尺寸测量技术现状及趋势[J]. 孙安斌,曹铁泽,王继虎,甘晓川,高廷. 计测技术, 2021(02)
- [3]激光跟踪仪测量误差解析与多测站坐标转换及融合方法研究[D]. 杨兴建. 山东科技大学, 2020(06)
- [4]被动激光跟踪仪设计及二维转台轴间误差测量[D]. 高瑞. 大连理工大学, 2020
- [5]激光追踪测量光学系统关键技术研究[D]. 汤亮. 北京工业大学, 2020(06)
- [6]高精度激光追踪测量若干关键技术[D]. 宋辉旭. 北京工业大学, 2020(06)
- [7]飞机翼身对接全驱动移载定位调姿方法与实验[D]. 莫凡. 上海交通大学, 2020(09)
- [8]重型机床静态精度设计方法及其大尺寸误差测量技术研究[D]. 王瀚. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [9]大尺寸移动机器人测量系统标定技术研究[D]. 马春雷. 燕山大学, 2019(03)
- [10]基于激光测距和机器视觉的飞机大部件对接技术研究[D]. 秦宇. 南京航空航天大学, 2019(02)