汽车底盘测量仪标定技术研究

【摘要】汽车底盘测量仪是专门用于汽车底盘测量的仪器，它在汽车的出厂检验及事故维修方面都有着不可替代的作用。汽车底盘测量仪是关节臂式柔性坐标测量仪的一种改进，二者结构相似，都具有结构紧凑、操作灵活、适于现场测量等很多优点。然而汽车底盘测量仪根据汽车底盘的结构而设计，更适合于汽车底盘的测量。本课题来源于合肥工业大学与Royal精密科技有限公司的合作项目，双方合作开发了汽车底盘测量仪的样机，本文主要针对该样机的标定技术展开研究。运动学模型是关节类测量仪器研制中的理论基础，而该模型一般都借鉴机器人运动建模的方法来建立。由于底盘测量仪结构中既有相互平行的关节又有相互垂直的关节，故而使用机器人学中最常用的D-H建模方法，或四参数修正模型来建模都存在不合理之处。在研究仪器结构和相关运动学建模理论的基础上，本文基于五参数MDH模型建立了测量模型，并在此基础上分析了测量仪的误差源，建立了测量仪的误差模型；研究了相关标定技术理论，并进一步建立了测量仪的标定模型。本文通过对曲线曲面拟合理论的分析研究，设计了一套专门用于汽车底盘测量仪的标定方案。该方案使用三维球列模拟出了汽车底盘的轮廓曲面，并事前用三坐标测量机对每两个标准球的球心间距进行测量，将三坐标测量机测得的球心之间的距离作为标准量对汽车底盘测量仪进行标定实验。通过这样的方法对测量仪进行标定，可以使得测量仪在汽车底盘轮廓曲面附近测量时达到更好效果。经过标定实验、实验数据处理及修正后参数带入验证，测量仪的测距精度有了较大提高。标定后测量仪在汽车底盘轮廓曲面上的测距精度可进入0.5mm之内。
【作者】赵鹏；
【导师】胡鹏浩；
【作者基本信息】合肥工业大学，测试计量技术及仪器，2014，硕士
【关键词】汽车底盘测量仪；标定；五参数MDH模型；汽车底盘；

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