[發明專利]一種大尺寸關節臂式坐標測量機的標定方法

有效

• 申請號: 201910057331.1
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109631813B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 馮旭剛;朱嘉齊;章家巖
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 王亞軍

1.一種大尺寸關節臂式坐標測量機的標定方法，其步驟為：

(1)：測量儀配合大尺寸關節臂式坐標測量機測量一固定點，通過改變測量機姿勢，測量機中的角度編碼器記錄每組大尺寸關節臂式坐標測量機姿勢下的關節角度值；

(2)：每組數據通過基于廣義誤差理論的數學模型得出每組測頭的坐標值；通過改變大尺寸關節臂式坐標測量機各個關節的姿態，每組姿態得出一組數據，每組數據通過基于廣義誤差理論的數學模型得出相應的測頭的坐標值(x_i,y_i,z_i)，i表示自然數。

(3)：構建目標函數；

(4)：運用改進后的非常快速模擬退火算法求解目標函數，得到最優解；所述的改進后的非常快速模擬退火算法包括以下步驟：

步驟1：給定初始溫度T₀，初始廣義幾何誤差參數向量的ε(0)＝ε₀，設置終止檢驗精度e，終止溫度T_min，檢驗抽樣穩定性的閾值N_T，令初始最優解ε^*＝ε₀，迭代次數i＝0，基本步長為delta；

步驟2：令溫度T＝T_i，由ε^β＝ε(k)+rand*delta*T[(1+1/T)^|2*rand-1|-1]產生新解，并且符合依賴于溫度的似Cauchy分布的隨機擾動，并計算δRP＝RP(ε^β)-RP[ε(k)]，其中rand為區間[-1,1]的隨機數。

步驟3：如果δRP0，則ε(k+1)＝ε^β，ε^*＝ε^β；如果δRP≥0，計算接受概率r＝exp[1-(1-h)ΔRP/T_i]^1/(1-h)，如果r＞pp，則ε(k+1)＝ε^β，否則ε(k+1)＝ε(k)，pp為區間[0,1]上的任意的整數或小數，h為實數；

步驟4：如果RP[ε(k+1)]＜RP(ε^*)，則ε^*＝ε(k+1),m＝0，轉步驟2，否則令m＝m+1；

步驟5：如果m＜N_T，則k＝k+1，轉步驟2，否則m＝0；

步驟6：降溫方案為T＝T_i+1＝T₀exp(-α(i-0.5)^1/N)，置i＝i+1；

步驟7：如果(RPe or T＜T_min)，則轉到步驟8，否則轉到步驟2；

步驟8：輸出最終最優解ε^*，中止算法。

(5)：根據求解后的最優解進行大尺寸關節臂式坐標測量機中廣義幾何誤差參數誤差值的標定。

2.根據權利要求1所述的一種大尺寸關節臂式坐標測量機的標定方法，其特征在于：所述(3)中包括以下幾個操作：計算測頭坐標平均值計算測頭坐標誤差值E_i，計算測頭坐標誤差平均值E，測頭坐標誤差標準差σ，構建目標函數RP＝E+3σ。

3.根據權利要求2所述的一種大尺寸關節臂式坐標測量機的標定方法，其特征在于：測頭坐標平均值測頭坐標誤差值測頭坐標誤差平均值測頭坐標誤差標準差其中N為姿態數量，i為自然數。

4.根據權利要求1所述的一種大尺寸關節臂式坐標測量機的標定方法，其特征在于：所述的改進后的非常快速模擬退火算法步驟一中基本步長delta中設置其長度與角度均為1。

5.根據權利要求1所述的一種大尺寸關節臂式坐標測量機的標定方法，其特征在于：所述(1)中測量儀為長度測量儀。

6.根據權利要求5所述的一種大尺寸關節臂式坐標測量機的標定方法，其特征在于：長度測量儀表面上設置有錐形孔。