帶你了解六自由度并聯(lián)坐標(biāo)測量機(jī)的工作原理
時(shí)間：2021/8/31 14:50:58 瀏覽：
坐標(biāo)測量機(jī)是一種集機(jī)械、電子、光學(xué)、數(shù)控技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高精度智能化測量設(shè)備，是現(xiàn)代工業(yè)檢測與質(zhì)量控制過程中不可缺少的重要工具。
傳統(tǒng)的直角坐標(biāo)測量機(jī)通常由3個(gè)相互正交的移動(dòng)導(dǎo)軌組成，由于它的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)屬于串聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而其幾何運(yùn)動(dòng)誤差和熱變形及承載變形等誤差具有明顯的累加作用，且其運(yùn)動(dòng)剛性低，從而限制了測量精度及測量效率的進(jìn)一步提高。近年來，以并聯(lián)機(jī)構(gòu)學(xué)為理論依據(jù)的智能機(jī)器人技術(shù)及數(shù)控加工技術(shù)的研究，引起了各國學(xué)者的極大興趣，現(xiàn)已成為新的研究熱點(diǎn)，并被認(rèn)為是21世紀(jì)極具發(fā)展前景的先進(jìn)技術(shù)。與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比，并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)剛性大、誤差不疊加和末端執(zhí)行器位姿靈活等特性，因而若將其應(yīng)用于坐標(biāo)測量機(jī)中，必將使測量精度及測量效率等性能得到改善。
并聯(lián)坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理并聯(lián)坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。移動(dòng)副的頂端通過萬向鉸與基座相連，其底端通過球形副與動(dòng)平臺(tái)相連。移動(dòng)副可在一定的約束范圍之內(nèi)做軸向伸縮運(yùn)動(dòng)，坐標(biāo)測量機(jī)的測桿及測頭則安裝在動(dòng)平臺(tái)的幾何中心點(diǎn)位置，并使測桿的軸線方向與動(dòng)平臺(tái)的法線方向保持平行。根據(jù)Kutzbach Grubler公式可計(jì)算出該運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)共有6個(gè)獨(dú)立的空間自由度，同時(shí)由于該機(jī)構(gòu)中的6個(gè)中間連桿是并聯(lián)連接的，所以可將其稱為六自由度并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。相應(yīng)地，可將圖1所示的坐標(biāo)測量機(jī)稱為六自由度(6-DOF)并聯(lián)坐標(biāo)測量機(jī)。
