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第52卷 第3期

作者：陈龙；韩林；夏仰球；袁锦春；宋洪睿；康小明

作者单位：1.上海交通大学机械与动力工程学院 2.国家机床产品质量检验检测中心

摘要：由于激光跟踪仪内部结构相当复杂，误差建模和补偿成为提高激光跟踪测量系统测量精度最有效的方法之一。首先，分析激光跟踪测量系统主要误差来源，基于齐次变换矩阵理论建立包含25项几何误差参数的误差模型；然后，利用Sobol全局灵敏度分析方法，综合考虑系统误差的大小和随机性，对误差模型中的关键误差元素进行辨识，忽略对空间坐标测量精度影响较小的误差元素，并简化误差模型。最后，结合三坐标测量机建立含有12项误差参数的简化误差补偿模型，基于几何误差模型非线性优化方法，通过公共目标点构建约束关系，并使用LevenbergMarquardt算法求解非线性最小二乘问题对单项误差参数进行标定。经过误差补偿，激光跟踪测量系统在标定范围空间的位置误差可达15μm以内。

关键词：激光跟踪仪; 误差建模; 灵敏度分析; 误差补偿; 非线性优化

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