关节臂式坐标测量机误差标定技术研究与应用

"王学影，岩君芳，叶树亮，王晓娜的论文《关节臂式坐标测量系统关键技术研究》" 这篇2010年的学术论文深入探讨了关节臂式坐标测量机（Articulated Arm Coordinate Measuring Machine，简称CMM）的关键技术。关节臂式CMM是一种具有多自由度的非笛卡尔坐标测量系统，因其体积小、重量轻、便携性强，适合在生产线上现场设置而被广泛应用。 论文中，作者首先概述了这种测量系统的硬件和软件体系结构，包括其基本组成部分和主要特性。硬件部分可能涉及机械臂结构、传感器、数据处理单元等；软件部分则可能包含控制算法、数据采集和分析软件等。这些组件共同协作，确保了关节臂式CMM的高效测量能力。 接下来，作者基于Denavit-Hartenberg（DH）参数法建立了误差参数模型。DH参数法是一种用于描述多关节机械臂运动学的方法，通过这种方法，可以将机械臂的各个关节参数化，从而分析和建模其在实际操作中的误差。 为了提高标定的精度和效率，论文提出了一种结合模拟退火算法和遗传算法的新方法。模拟退火算法是优化问题求解的一种全局搜索技术，能避免局部最优解，而遗传算法则是一种基于生物进化原理的优化算法。论文中，这两种算法被并行化，并采用两次最优保存策略，即保留前两个最佳解，以进一步优化参数标定过程。此外，论文还介绍了改进的多点交叉算子和自适应变异算子，这两种算子可以加速算法的收敛速度，提升标定的效率。 实验部分，研究人员在Faro Platinum 2.4米关节臂式坐标测量机上验证了所提出的标定算法，结果证实了该算法在精度方面的有效性。这表明，这种新的标定方法对于提高关节臂式CMM的测量精度具有重要意义，对于工业质量控制和精密测量领域有着实际的应用价值。 关键词涉及到坐标测量机、关节臂式、遗传算法，显示了这篇论文的核心研究内容。论文的分类号TH721表明它属于机械工程领域，文献标识码A则表示这是一篇原创性的学术研究论文。