自驱动关节臂测量机结构设计与仿真分析

作     者：杨洪涛 程晶晶 杨鹏 沈梅 胡婷婷 YANG Hongtao;CHENG Jingjing;YANG Peng;SHEN Mei;HU Tingting

作者机构：安徽理工大学机械工程学院淮南232001 安徽理工大学矿山智能装备与技术安徽省重点实验室淮南232001 

基　　金：国家自然科学基金项目(51775163) 安徽省重点研究与开发计划项目(202004a07020046) 

出 版 物：《现代制造工程》 (Modern Manufacturing Engineering)

年 卷 期：2022年第1期

页      码：36-43页

摘      要：为了使自驱动关节臂测量机的结构满足测量和定位精度要求,通过分析自驱动关节臂测量机的工作原理,建立了测量机的运动传递模型,完成了测量和定位误差源分析,在此基础上对关键部件进行设计和选型。对测量机进行了整体结构设计和关节结构设计,得到最优设计方案,在此基础上推算出各个关节的重力矩及惯性矩,完成了各关节模组的选型。建立了测量机的三维虚拟样机,对虚拟样机的几种典型测量姿态进行了静力学和结构变形分析,根据仿真结果进行优化设计,使测量机在典型和极限测量姿态下的静态变形均符合设计要求。针对测量机测量过程的触测段进行动态变形仿真,仿真结果表明竖直(Y)方向动态变形误差较大,需要建立动静态误差补偿模型进行修正。进一步对测量机进行模态分析,分析结果表明测量机的最高运行频率低于最低阶固有频率,不会产生结构共振以致影响测量和定位精度。

主 题 词：自驱动关节臂测量机 误差分析 结构优化设计 测量姿态 动态变形 

学科分类：083002[083002] 0830[工学-生物工程类] 08[工学] 09[农学] 0804[工学-材料学] 0903[农学-动物生产类] 0816[工学-纺织类] 081602[081602] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.16731/j.cnki.1671-3133.2022.01.005

馆 藏 号：203107600...