申请/专利权人：中国计量科学研究院;北京交通大学

申请日：2021-12-17

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN114526755B

主分类号：G01C25/00

分类号：G01C25/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2022.06.10#实质审查的生效;2022.05.24#公开

摘要：本发明公开了一种基于惯性测量单元的并联运动平台直线轴校准方法，该方法主要包括：首先通过惯性测量单元测量并联运动平台沿直线轴运动的动态位姿，其次建立并联运动平台的位姿误差辨识模型，最后构建位姿偏差的泛函模型，优化求解并联运动平台的结构误差。相比于传统的光学和机械测量方法，本方法具有便携、简单、高效、可靠、精度高，在并联运动平台的动态性能测试方面的优势明显。

主权项：1.一种基于惯性测量单元的并联运动平台直线轴校准方法，其特征在于：所述校准方法包括以下步骤，步骤S1：将惯性测量单元紧固于被校准并联运动平台的正中心，并使其三个轴向与运动平台的三个运动方向对齐，控制被校准并联运动平台回到零位；步骤S2：设置好校准过程中并联运动平台需要测试的直线轴Q1j，其中j＝X、Y、Z，以及平台的运动频率F；步骤S3：控制被校准并联运动平台以运动频率点F沿直线轴Q1j作正弦运动，利用惯性测量单元获得平台其余两个轴向的位姿偏差；将惯性测量单元测得的所有频率的两轴向位姿偏差集合记为Q2j，并控制并联运动平台使其再次回零；步骤S4：重复步骤S3，直到完成并联运动平台所有直线轴向位姿偏差的测试，获得其余两轴向的位姿偏差集合Q2j；步骤S5：基于获得的所有直线轴向位姿偏差建立并联运动平台的结构参数误差模型：Δl＝JnΔc+JmΔm1式中： Jm＝diag[Ji]其中：Δl＝[dLi]TΔc＝[dpdω]T 所有式中i＝1,2,…,6；由于并联机构的可控性要求机构非奇异不会出现‘死点’，即Jn可逆，所以式1可转换为：Δc＝J[ΔlΔm]T2式中：J为误差雅可比矩阵；式中：Δl为并联运动平台电动缸杆长误差；Δc为动平台位姿误差；dp为动平台沿坐标轴的移动误差；dω为动平台绕坐标轴的姿态角误差；Δm中dbi为静平台虎克铰铰点误差；dai为动平台铰点误差；dti为导轨方向向量；Jn中si为并联运动平台电动缸在静平台下的方向向量；R为动平台到静平台的旋转矩阵；ai为动平台铰点在动平台坐标系下的位置坐标；Jm中λi为驱动；Δi为平台导轨方向向量微分系数；变量右上角符号T为矩阵的转置，-1为矩阵的逆；步骤S6：利用测量的误差数据联立并联运动平台的雅可比误差方程，基于max||Q2j||σ准则，使得σ趋近0；通过计算求得并联运动平台的结构误差，完成平台的直线轴向校准。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国计量科学研究院;北京交通大学 一种基于惯性测量单元的并联运动平台直线轴校准方法

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