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公开(公告)号：CN112229321B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202010896543.1
申请日：2020-08-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于LASSO算法求解三坐标测量机21项几何误差的方法，首先在三坐标测量机的移动空间内确定测量点坐标，测量时移动靶镜到各测量点，激光追踪仪在CMM平台上进行转站测量，获取不同站位下每个测量点到初始测量点的相对干涉测长值；利用两点距离公式、最小二乘原理、Levenberg‑Marquarel算法，求解出各站位坐标和对应站位到初始测量点的距离；再将站位坐标、对应站位到初始测量点的距离作为初值，使用LM算法对测量点的实际坐标进行求解；利用协方差矩阵的奇异值分解变换进行平面拟合拟合；建立几何误差与体积误差之间的数学模型，将垂直度误差、测量点坐标与其对应的体积误差带入该模型，利用LASSO算法进行求解，获得CMM的剩余18项几何误差。
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公开(公告)号：CN109884658B
公开(公告)日：2020-11-27
申请号：CN201910160827.1
申请日：2019-03-04
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于激光追踪仪多站位测量系统的激光追踪仪站位方法，该方法的实现过程如下，搭建激光追踪仪多站位测量系统；基于Levenberg‑Marquardt算法的激光追踪仪站位自标定；参数μi选择。激光追踪仪站位坐标优化；利用Levenberg‑Marquardt算法及协方差矩阵的奇异值分解变换方法优化激光追踪仪站位坐标。本方法能够提高激光追踪仪站位坐标精度，更精准的修正多轴机床坐标误差，从而使修正结果达到更高的精度。
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公开(公告)号：CN111272074A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN202010192414.4
申请日：2020-03-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了基于激光追踪测量系统的位置敏感探测器模型建立方法，建立位置敏感探测器的测量原理模型，基于位置敏感探测器的原理分析，建立基于激光追踪测量系统的位置敏感探测器模型，最后进行位置敏感探测器的性能对激光追踪测量系统的跟踪性能影响规律的研究；由于激光追踪测量系统的跟踪性能体现在PSD的输出电压的准确性和光电转换电路响应的快速性。PSD的位移电压转换系数的选择可以有效提高激光追踪测量系统的跟踪性能，当位移电压转换系数αp为1000时，PSD的响应时间短，激光追踪测量系统动态响应曲线的超调量低，稳定时间短，系统响应的动态超调误差小，PSD光电转换电路输出电压值的误差低，稳定时间短。
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公开(公告)号：CN109884659B
公开(公告)日：2021-02-02
申请号：CN201910161462.4
申请日：2019-03-04
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于激光追踪仪多站位测量系统的大型精密转台标定方法，搭建激光追踪仪多站位测量系统。基于Levenberg‑Marquardt算法的激光追踪仪站位自标定。参数μi选择。激光追踪仪站位坐标优化。转台转动轴圆心拟合。大型精密转台的定位精度标定。本发明利用Levenberg‑Marquardt算法及协方差矩阵的奇异值分解变换方法优化激光追踪仪站位坐标。通过建立优化后的激光追踪仪站位坐标与转台转动角度之间的几何关系模型标定转台的定位精度。所提出的基于激光追踪仪多站位测量系统的标定转台定位精度的方法适用于转台与三轴机床不联动的情况，特别适用于大型高精密转台。同时此方法能够为多轴机床的标定提供理论基础。
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公开(公告)号：CN111257855A
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN202010092606.8
申请日：2020-02-14
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了位置敏感探测器性能对激光追踪测量系统跟踪性能影响的分析方法，基于位置敏感探测器的性能分析，研究激光追踪测量系统的跟踪性能分析方法，根据激光追踪测量系统伺服控制的模型，进行位置敏感探测器的性能对激光追踪测量系统的跟踪性能影响规律的研究，建立激光追踪测量系统利用PSD进行跟踪控制的测量系统。建立激光追踪测量系统中PSD测量模型。在Matlab/Simulink仿真环境下搭建激光追踪测量的伺服控制系统模型。位置敏感探测器性能对激光追踪测量系统跟踪性能的影响分析。在激光追踪测量系统中，位置敏感探测器检测由于猫眼的运动引起的被猫眼反射光束的偏移量，将偏移量信号给电机来控制激光追踪测量系统的万向节式回转轴系，实现跟踪测量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109884659A
公开(公告)日：2019-06-14
申请号：CN201910161462.4
申请日：2019-03-04
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于激光追踪仪多站位测量系统的大型精密转台标定方法，搭建激光追踪仪多站位测量系统。基于Levenberg-Marquardt算法的激光追踪仪站位自标定。参数μi选择。激光追踪仪站位坐标优化。转台转动轴圆心拟合。大型精密转台的定位精度标定。本发明利用Levenberg-Marquardt算法及协方差矩阵的奇异值分解变换方法优化激光追踪仪站位坐标。通过建立优化后的激光追踪仪站位坐标与转台转动角度之间的几何关系模型标定转台的定位精度。所提出的基于激光追踪仪多站位测量系统的标定转台定位精度的方法适用于转台与三轴机床不联动的情况，特别适用于大型高精密转台。同时此方法能够为多轴机床的标定提供理论基础。
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公开(公告)号：CN111272074B
公开(公告)日：2021-11-05
申请号：CN202010192414.4
申请日：2020-03-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01B11/00
Abstract: 本发明公开了基于激光追踪测量系统的位置敏感探测器模型建立方法，建立位置敏感探测器的测量原理模型，基于位置敏感探测器的原理分析，建立基于激光追踪测量系统的位置敏感探测器模型，最后进行位置敏感探测器的性能对激光追踪测量系统的跟踪性能影响规律的研究；由于激光追踪测量系统的跟踪性能体现在PSD的输出电压的准确性和光电转换电路响应的快速性。PSD的位移电压转换系数的选择可以有效提高激光追踪测量系统的跟踪性能，当位移电压转换系数αp为1000时，PSD的响应时间短，激光追踪测量系统动态响应曲线的超调量低，稳定时间短，系统响应的动态超调误差小，PSD光电转换电路输出电压值的误差低，稳定时间短。
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公开(公告)号：CN111256615B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202010193248.X
申请日：2020-03-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 本发明公开了一种基于直反射三光路激光外差干涉的渐开线样板测量方法，属于精密测量领域，根据渐开线生成原理的几何特性，求取渐开从齿根到齿顶过程中，基圆运动的距离。求取理论上双基圆盘运动位移。双基圆盘样板的渐开线曲线方程。基于激光外差干涉的双基圆盘式渐开线样板测量系统测得基圆柱的位移。直反射三光路激光外差干涉系统实际测量得到的渐开线齿廓和理想渐开线齿廓。基于直反射三光路激光外差干涉的渐开线样板测量结果；对测量结果进行样板精度等级评定。本发明突破渐开线样板高精度测量技术的瓶颈，并建立基准渐开线齿形误差的测量方法，为渐开线量值传递体系的建立、实现量值溯源国家标准提供技术支持。
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公开(公告)号：CN110332882B
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN201910633322.2
申请日：2019-07-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: G01B9/02
Abstract: 本发明公开了入射光偏离猫眼中心对激光追踪系统测量精度影响的补偿方法，本发明根据激光追踪光学系统测量原理所建立的猫眼在初始测量位置处，入射光偏离猫眼中心时对系统测量精度的影响模型，以及得到的影响规律，利用干涉信号强度的相对误差来反应猫眼反射镜中心偏离入射光束中心的程度。利用该干涉信号强度的相对误差，补偿由于猫眼反射镜的中心偏离入射光束中心所产生的系统误差，从而提高激光追踪测量系统的测量精度。本发明基于激光追踪光学系统测量原理，建立了激光追踪测量系统中猫眼在初始测量位置处，入射光偏离猫眼中心时对系统测量精度影响的模型，根据影响规律，提出补偿误差的方法，提高系统的测量精度。
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公开(公告)号：CN112229321A
公开(公告)日：2021-01-15
申请号：CN202010896543.1
申请日：2020-08-31
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了基于LASSO算法求解三坐标测量机21项几何误差的方法，首先在三坐标测量机的移动空间内确定测量点坐标，测量时移动靶镜到各测量点，激光追踪仪在CMM平台上进行转站测量，获取不同站位下每个测量点到初始测量点的相对干涉测长值；利用两点距离公式、最小二乘原理、Levenberg‑Marquarel算法，求解出各站位坐标和对应站位到初始测量点的距离；再将站位坐标、对应站位到初始测量点的距离作为初值，使用LM算法对测量点的实际坐标进行求解；利用协方差矩阵的奇异值分解变换进行平面拟合拟合；建立几何误差与体积误差之间的数学模型，将垂直度误差、测量点坐标与其对应的体积误差带入该模型，利用LASSO算法进行求解，获得CMM的剩余18项几何误差。
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