如今的工业制造场合逐渐趋向智能化方向发展,而智能制造的发展瓶颈中包含智能化测量,为使智能化测量有所突破,研制新型智能测量设备迫在眉睫。在传统测量领域,高精度的三坐标测量机在很多复杂场合已难以适用,便携式关节臂坐标测量机或可作为替代。然而拖拽式关节臂坐标测量机的测量过程依靠测量人员人工操作,且拖拽路径及测量姿态等随机,易引入人工误差,且不能满足在线自动测量需求,为此,本课题提出一种新型的自驱动关节臂坐标测量机。本文研究自驱动关节臂坐标测量机角度误差补偿与测控技术,主要研究内容如下:1.自驱动关节臂坐标测量机的运动学建模。应用经典DH模型建立了测量机的运动学模型并验证了模型的正确性,在MATLAB中使用机器人工具包并结合测量机样机的DH参数建立了测量机的运动学模型。2.自驱动关节臂坐标测量机的测控系统设计。围绕测量机的运动控制与角度测量两大主要功能,对硬件进行了选型并设计和搭建了硬件系统。编写了基于Lab VIEW状态机框架与事件结构的应用软件,实现了测量机的自动测量。3.自驱动关节臂坐标测量机的关节模组角度误差建模与补偿。使用谐波分析法建立了关节模组角度误差的模型,使用自准直仪和36面棱体完成了各关节模组的误差标定,通过负载实验说明了加权修正的必要性并得到了各个关节模组的角度误差模型。4.自驱动关节臂坐标测量机的轨迹规划与仿真。使用多种轨迹规划算法分别对测量机的关节空间进行了轨迹规划仿真,研究不同运动控制方法对测量的影响。在MATLAB中对测量标准球实验预先进行球面12点测量的路径规划仿真验证了路径规划的可行性。5.自驱动关节臂坐标测量机测量实验。设计了测量标准球实验,验证了所建关节模组角度误差模型的有效性及不同的轨迹规划对测量精度的影响。设计了测量标准量块实验,验证了不同末端速度对测量精度的影响及自驱动关节臂坐标测量机测量的重复性。