柔性臂三坐標測量機原型的研究與開發(fā).pdf

1、隨著國內模具產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，對產(chǎn)品性能、外形等方面的要求越來越高，使得復雜模具產(chǎn)品(包括自由曲面產(chǎn)品)得到了越來越廣泛的應用。為了縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高設計效率，對復雜模具一般采用逆向工程的方法進行設計，實現(xiàn)逆向工程中的一個必要步驟是進行零件表面三維數(shù)據(jù)的采集。在逆向設計中主要使用測量機或掃描機進行曲面數(shù)字化測量，但由于目前各種三維測量機或掃描機一般安裝在室內環(huán)境要求較高的實驗室里，在使用前必須嚴格調整，不能測量體積較大的零部件，存在

2、使用環(huán)境單一、測量／掃描范圍小等缺點。因此本文提出開展柔性臂三坐標測量機系統(tǒng)的研制。 本論文主要研究柔性臂三坐標測量機系統(tǒng)及相關理論與技術。借鑒機器人學理論以及國外研制成功的柔性臂三坐標測量機的功能和特點，對柔性臂三坐標測量機的關鍵技術進行了深入的研究，并設計了測量機系統(tǒng)的硬件和軟件。 本論文的主要研究內容為： 第一章首先介紹逆向工程技術及其關鍵技術，綜述了國內外有關坐標測量技術的方法以及發(fā)展現(xiàn)狀，分析該領域

3、存在的問題，確定本論文重點…柔性臂三坐標測量機原型的硬件、軟件開發(fā)，在此基礎上提出本論文研究的主要內容。 第二章結合機器人學理論，研究了柔性臂三坐標測量機的各桿件、關節(jié)以及測頭運動姿態(tài)模型，分析和討論了測量機系統(tǒng)的坐標變換理論。 第三章主要對柔性臂三坐標測量機硬件結構進行分析、設計，闡述了硬件的關鍵結構設計，并從機械結構和通訊系統(tǒng)兩個方面展開了詳細的分析。 第四章主要闡述測量機系統(tǒng)軟件的設計，分析系統(tǒng)軟件開發(fā)的關