| 1 绪论 | 第1-30页 |
| 1．1 引言 | 第12页 |
| 1．2 坐标测量机的发展趋势 | 第12-19页 |
| 1．2．1 发展非正交系坐标测量系统 | 第14-16页 |
| 1．2．2 发展探测技术，采用复合式测量 | 第16-17页 |
| 1．2．3 进入制造系统，成为制造系统组成部分 | 第17-19页 |
| 1．3 非正交系坐标测量机的研究现状 | 第19-21页 |
| 1．4 非正交系坐标测量机标定技术的发展 | 第21-25页 |
| 1．4．1 标定的意义 | 第21-22页 |
| 1．4．2 标定的分类及层次 | 第22-23页 |
| 1．4．3 机器人标定技术的发展 | 第23-25页 |
| 1．5 本课题的研究内容和意义 | 第25-30页 |
| 2 系统结构与测量模型研究 | 第30-46页 |
| 2．1 引言 | 第30-31页 |
| 2．2 测量系统方案分析及组成 | 第31-35页 |
| 2．3 测量系统结构与仿真 | 第35-36页 |
| 2．4 旋转关节角位移测量及误差分析 | 第36-41页 |
| 2．4．1 一种新的角度测量方法 | 第36-38页 |
| 2．4．2 扇形轮半径对角度分辨率的影响 | 第38-39页 |
| 2．4．3 半径偏差引起的角度测量中累积误差的分析 | 第39-40页 |
| 2．4．4 扇形轮的安装偏心对角度测量的影响 | 第40-41页 |
| 2．5 系统的测量原理 | 第41-44页 |
| 2．5．1 空间几何尺寸测量 | 第41-42页 |
| 2．5．2 表面缺陷测量 | 第42-43页 |
| 2．5．3 测量方案特点分析 | 第43-44页 |
| 2．6 本章小结 | 第44-46页 |
| 3 测量系统运动学及误差分析 | 第46-63页 |
| 3．1 引言 | 第46页 |
| 3．2 运动学建模中参数的选取原则 | 第46-52页 |
| 3．2．1 DH模型 | 第47-49页 |
| 3．2．1．1 关节i为旋转关节 | 第47-48页 |
| 3．2．1．2 关节i为移动关节 | 第48页 |
| 3．2．1．3 DH模型的缺陷 | 第48-49页 |
| 3．2．2 MDH模型 | 第49-51页 |
| 3．2．2．1 关节i为旋转关节 | 第49-50页 |
| 3．2．2．2 关节i为移动关节 | 第50-51页 |
| 3．2．3 参数的选取原则 | 第51-52页 |
| 3．3 机械手运动学分析 | 第52-56页 |
| 3．3．1 运动学方程的建立 | 第52-54页 |
| 3．3．2 运动学逆解 | 第54-56页 |
| 3．4 测量系统的坐标变换 | 第56-58页 |
| 3．4．1 坐标系建立 | 第56页 |
| 3．4．2 坐标变换模型 | 第56-58页 |
| 3．5 内外球面测量路径规划 | 第58-60页 |
| 3．6 误差分析 | 第60-62页 |
| 3．7 本章小结 | 第62-63页 |
| 4． 测量系统标定及运动学参数识别模型研究 | 第63-87页 |
| 4．1 引言 | 第63页 |
| 4．2 误差来源 | 第63-64页 |
| 4．3 测头系统的标定 | 第64-68页 |
| 4．3．1 激光测头的性能测试 | 第64-66页 |
| 4．3．2 激光测头数据采集系统的标定 | 第66-68页 |
| 4．4 关节传动误差的标定 | 第68-72页 |
| 4．4．1 关节标定模型 | 第69页 |
| 4．4．2 旋转关节的标定 | 第69-71页 |
| 4．4．3 移动关节的标定 | 第71-72页 |
| 4．5 运动学标定 | 第72-85页 |
| 4．5．1 运动学参数识别模型研究 | 第73-79页 |
| 4．5．1．1 运动学误差模型 | 第73-75页 |
| 4．5．1．2 基于参考位形的运动学参数识别模型 | 第75-78页 |
| 4．5．1．3 测量系统运动学参数识别模型与仿真 | 第78-79页 |
| 4．5．2 末端执行器位姿的测量 | 第79-82页 |
| 4．5．2．1 末端执行器姿态的测量 | 第80-81页 |
| 4．5．2．2 末端执行器位置的测量 | 第81-82页 |
| 4．5．3 标定实验 | 第82-85页 |
| 4．6 本章小结 | 第85-87页 |
| 5 表面缺陷的光学非接触测量 | 第87-109页 |
| 5．1 引言 | 第87-88页 |
| 5．2 表面缺陷的分类及表征 | 第88-91页 |
| 5．2．1 表面缺陷的分类 | 第88页 |
| 5．2．2 表面缺陷与其它表面结构的区别 | 第88-89页 |
| 5．2．3 表面缺陷的表征 | 第89-91页 |
| 5．4 视像测头对半球壳内外表面缺陷的测量 | 第91-97页 |
| 5．4．1 测量方法 | 第91-92页 |
| 5．4．2 视像测头的位置标定 | 第92页 |
| 5．4．3 缺陷图像的获取 | 第92-94页 |
| 5．4．4 数学模型和仿真 | 第94-95页 |
| 5．4．5 图像分析和缺陷提取 | 第95-96页 |
| 5．4．6 误差分析和讨论 | 第96-97页 |
| 5．5 表面缺陷的激光非接触测量 | 第97-104页 |
| 5．5．1 球体表面缺陷的测量 | 第97-98页 |
| 5．5．2 整体扫描中表面缺陷的识别 | 第98-104页 |
| 5．5．2．1 缺陷点识别 | 第98-99页 |
| 5．5．2．2 缺陷识别的三区间扩展搜索法 | 第99-103页 |
| 5．5．2．3 缺陷识别仿真 | 第103-104页 |
| 5．6 球体表面缺陷的评价 | 第104-106页 |
| 5．6．1 基准面的确定 | 第104-105页 |
| 5．6．2 半球表面缺陷的表征 | 第105-106页 |
| 5．7 测量实验 | 第106-108页 |
| 5．8 本章小结 | 第108-109页 |
| 6 控制系统及测量机软件开发 | 第109-129页 |
| 6．1 引言 | 第109-111页 |
| 6．2 开放式控制系统 | 第111-115页 |
| 6．2．1 控制系统结构 | 第111-112页 |
| 6．2．2 控制系统硬件组成 | 第112-115页 |
| 6．2．2．1 以DSP为核心的运动控制器 | 第112-114页 |
| 6．2．2．2 伺服系统 | 第114页 |
| 6．2．2．3 空间坐标测量 | 第114-115页 |
| 6．2．2．4 操纵盒 | 第115页 |
| 6．3 测量系统软件开发 | 第115-127页 |
| 6．3．1 系统软件结构设计 | 第116-118页 |
| 6．3．2 测量机运动控制软件设计 | 第118-120页 |
| 6．3．2．1 运动控制软件的构成 | 第118-119页 |
| 6．3．2．2 运动监控 | 第119页 |
| 6．3．2．3 基于多线程编程技术的通讯软件 | 第119-120页 |
| 6．3．3 测量数据管理和要素评价 | 第120-127页 |
| 6．3．3．1 数据预处理 | 第120-122页 |
| 6．3．3．2 三维实体造型 | 第122-123页 |
| 6．3．3．3 MATLAB函数的调用 | 第123-126页 |
| 6．3．3．4 基于DDE的数据交互 | 第126-127页 |
| 6．3．4 人机接口 | 第127页 |
| 6．4 本章小结 | 第127-129页 |
| 7 测量系统精度实验 | 第129-135页 |
| 7．1 引言 | 第129页 |
| 7．2 测量机系统重复精度实验 | 第129-133页 |
| 7．2．1 关节重复精度 | 第129-132页 |
| 7．2．2 整机重复精度 | 第132-133页 |
| 7．3 标准件测量 | 第133-134页 |
| 7．4 本章小结 | 第134-135页 |
| 结论与展望 | 第135-140页 |
| 致谢 | 第140-141页 |
| 参考文献 | 第141-146页 |
| 附录 | 第146-152页 |
| 攻读博士学位论文期间发表的论文 | 第152页 |