激光干涉测量系统非结构性误差的分析与补偿

介绍了测量系统中双频激光干涉仪的测量原理。针对测量系统精度要求高的特点,深入分析了环境及安装因素对测量结果的影响,尤其是激光波长、镜面面形、数据延迟、反射镜安装非正交等4种干涉仪非结构性误差,研究各种误差对测量结果的影响,并给出相应的误差补偿方法。结果表明,这些补偿方法有效地消除了环境及安装误差对整个测量系统的影响。     

共光路多自由度运动误差测量及补偿技术研究

工件台是TFT阵列基板长寸测量设备中最为核心的技术单元之一,其定位精度将直接决定最终长寸测量设备的测量精度.在运动过程中由于运动导轨加工和装配误差会使工件台产生运动误差,而这些运动误差会影响TFT阵列基板长寸测量精度.为解决上述工件台运动误差对长寸测量精度的影响,文中基于桥式结构的长寸测量设备研究分析了工件台运动误差对...     

激光三角位移传感器误差补偿的建模研究

为降低激光三角位移传感器非线性误差对其测量精度的影响,研究了激光三角位移传感器误差补偿的建模方法。深入了解激光三角位移传感器工作原理,在此基础上定量分析该传感器非线性误差。利用神经网络构建激光三角位移传感器误差补偿模型,使用多层神经网络获取线阵CCD与接收透镜之间的夹角。以及入射光线与接收透镜之间的夹角的映射关系。运用所得映射实现激光三角位移传感器误差补偿。实验结果表明：激光三角位移传感器的重复性优良,且测量时的光斑在线阵CCD上的成像质量较为优异。该方法补偿后的激光三角位移传感器残差大幅度下降,最大下降幅度约为46%。将待测物体表面粗糙度控制在5.6μm～9.6μm范围内,可获得更好的激光三角位移传感器误差补偿效果。     

圆柱工件几何参数的自动测量研究

针对圆柱工件在实际测量过程中测量速度慢、精度低的实际情况,本文介绍了一种利用几何位移光学精密测量完成圆柱工件几何参数测量的方法。该系统由机械系统、运动控制和数据采集系统、数据处理系统组成;利用激光位移传感器非接触测量的特点,对圆柱工件外表面几何信息进行采集;根据最小二乘法原理,计算机对测量数据进行处理,从而得到圆柱工件的外径、同轴度、高度等几何参数。该方法通过实验验证,目前已应用于生产中。     

面向测量的工业机器人定位误差补偿

针对机器人定位误差影响柔性视觉测量精度问题 ,研究了基于视觉技术的机器人定位误差补偿方法。在传感器上附加单个定向 相机,在传感器测量场景中设置全局控制点,通过定向相机测量控制点,实时获取传感器当 前位置下与全 局坐标系的转换关系,补偿机器人定位误差。由于直接应用补偿精度低,针对机器人定位误 差产生的原因 和特点,改进补偿方法,将角度参数作为已知量,仅优化位移变量。实验结果表明,单相机 补偿方法均方 根误差(RMSE)为3.422mm,改进方 法的RM SE优于0.10mm,改进后的单相机补偿方法有效地提 高了传感器定位精度,模型简单,方法可行,能够满足机器人定位误差补偿的精度要求。     

外差干涉仪非线性误差补偿抑制与测量研究进展

由于存在周期性的非线性误差,外差激光干涉仪的测量精度很难提高.对此,首先分析了外差激光干涉仪中非线性误差的来源,包括频率混叠、偏振混叠与鬼影虚反射.然后讨论了非线性误差的补偿与抑制技术,包括干涉信号处理、传统结构改进、偏振光空间分离、调相双零差干涉,接着介绍了非线性误差的测量技术,包括干涉信号处理测量、双相位差分检测、...     

基于STM32的三激光位移传感器的在机测头设计

内曲面特征的精密、高效检测是限制高端装备制造的重要因素,在机测量及其控制补偿技术是主要解决方法之一。文章以高精度点激光位移传感器为基础,以柱形内曲面为对象,设计和制作三激光位移传感器旋转在机测头;以STM32微型处理器为基础设计控制电路,将其与三个激光位移传感器连接,实现三个传感器同时采集数据,并将采集到的数据进行同步传输。实验结果表明,该在机测头能够满足对内孔直径及圆柱度等几何参数的数据采集要求。     

机抖式激光陀螺温度误差补偿研究

通过对激光陀螺机抖构件谐振频率和抖动幅值温度特性的分析,初步提出了利用稳幅、稳频控制等措施来改善系统性能的思想.基于两种温度模型的比较研究,给出了温度模型的选择准则,并对系统测试设备及温度试验等发表了相应的看法,指出了课题未来的发展方向.     

机抖式激光陀螺温度误差补偿研究

通过对激光陀螺机抖构件谐振频率和抖动幅值温度特性的分析,初步提出了利用稳幅、稳频控制等措施来改善系统性能的思想。基于两种温度模型的比较研究,给出了温度模型的选择准则,并对系统测试设备及温度试验等发表了相应的看法,指出了课题未来的发展方向。     

机抖式激光陀螺温度误差补偿研究

通过对激光陀螺机抖构件谐振频率和抖动幅值温度特性的分析，初步提出了利用稳幅、稳频控制等措施来改善系统性能的思想。基于两种温度模型的比较研究，给出了温度模型的选择准则，并对系统测试设备及温度试验等发表了相应的看法，指出了课题未来的发展方向。     

基于线激光在机测量的一面两孔特征寻位方法

针对生产现场中工件精确测量和寻位问题,基于计算机数字控制机床(CNC)平台和线激光搭建了一套在机测量系统,并对工件一面两孔特征的快速寻位方法进行研究.利用球面的各向同性,通过标准球实现线激光在机测量系统的全局标定.将平面和孔作为找正特征,基于线激光传感器获取的测量数据,设计拟合算法并对相关特征的尺寸位置信息进行计算,最...     

运动位移定位误差补偿激光散斑测量

针对传感器机器人运动指令执行误差大、运动轨迹定位精度低的问题,提出了一种运动位移定位误差补偿激光散斑测量方法.首先用激光散斑测量法测量目标的空间分布,得到目标位移前后激光散斑空间分布强度的两幅图像,然后用截面矩阵计算具体位置,突出实际位移值,然后建立定位误差模型,得到机器人关节的微分项,得到整个关节的零位角偏差,最后用...     

基于激光位移传感器圆径测量的角度安装误差研究

基于激光位移传感器的工件圆径和圆度测量被广泛应用于工业现场的产品质量检测过程中。文中研究了激光位移传感器的角度安装误差对工件圆径测量结果的影响,并提出校准方法。首先,将定量分析位移传感器的角度安装误差与计算得到的圆径结果的误差之间的关系。其次,提出了一种位移传感器角度安装误差校准方法,该方法可在标准圆圆径未知的情况下,根据不同位置下的3个位移传感器的测量值,精确计算出传感器的角度安装误差。详细说明了该校准方法的建模过程,通过仿真确认角度安装误差校准方法的有效性。最后,利用三坐标测量仪对角度安装误差进行校准。实验结果表明,校准后的圆径测量误差从20 μm提高到1.5 μm。     

激光高阶回馈微位移测量系统设计及误差分析

设计了一套基于激光高阶回馈效应的微位移测量系统,介绍了其工作原理,给出了系统中光学单元、机械单元和信号处理及细分单元的设计方法及关键参数。对设计完成的测量系统与PI位移台进行了比对测试,实验结果表明系统的分辨率达到0.7 nm,并对测量系统进行了误差分析。激光高阶回馈微位移测量系统不但分辨率高,而且还具有结构简单和性价比高等优点,在精密位移测量中具有广泛的应用前景。     

压电陶瓷驱动并联微动机器人位姿测量与误差补偿

设计了一套针对六自由度微动并联机器人的位姿测量机构,并在压电陶瓷的开环与闭环控制状态下进行了位姿测量。实验证明,通过对压电陶瓷的闭环控制可消除压电陶瓷的迟滞与蠕变,系统定位误差明显减小,使用微位移循环修正法深入进行误差分析,确定初始误差,在此基础上,提出了误差补偿的方法,并验证了其可行性．     

电子束曝光机激光工件台测量系统研究

由于电子束曝光机采用的修正技术,工件台的测量系统显得十分重要。介绍了电子束曝光机激光定位精密工件台的工作原理,其测量系统首次采用国际先进的HP5527双频激光干涉仪。对测量系统进行了详细的误差分析,在此基础上提出了系统误差的补偿方法。     

大行程位移台干涉测距系统的误差补偿

双频激光干涉仪作为常用的精密光学非接触式测量设备,具有精度高、抗干扰能力强、灵活性好等优点。然而环境温度变化、机械振动等因素可能会影响其测量结果的准确性,并且影响程度会随着测量光程的增加而增大。针对基于双频激光干涉仪的大行程位移台测距系统,首先研究了位移台测距系统的测量原理,然后针对系统存在的各项误差进行了分析和补偿,最后,对系统进行综合误差补偿实验,短时间补偿量达到10^-8 m量级,且时间越长补偿效果越好。该方法较现有的误差补偿方法更为完整,补偿量更大。     

惯性制导系统误差补偿评估模型研究

对惯性制导系统误差进行补偿是提高导弹射击精度的简单有效途径,研究补偿效果的前提是系统误差模型和噪声模型的确定。通过研究飞行工作环境变化导致的系统模型差异,结合惯性制导实时补偿方法,提出了基于工程背景的误差补偿和补偿评估模型的选取方法。仿真分析表明此方法有利于验后误差系数的分离和补偿精度的评估。     

激光位移传感器测量工件曲率方法研究

工件曲率的非接触测量已经有很多种方法,本文提出了采用激光位移传感器测量工件曲率半径的新方法。对于测量的数据采用直接最小二乘拟合,从而可以解算出工件的曲率。经过模拟计算,采用改变步进电机步长的方法,在测量大工件半径时,精度达到微米量级。     

微位移机构及其在误差补偿控制中的应用

本文介绍了微位移机构的主要类型，并通过实例对微位移机构在误差补偿控制中的应用情况进行了分析和综述。