1、本論文的研究對象是一種新型的采用旋轉關節(jié)連接的關節(jié)臂式柔性三坐標測量機。此系統(tǒng)采用高精度角度傳感器測量各個關節(jié)的旋轉角度，再依據桿件長度，通過坐標變換得出測頭的中心坐標，具有結構簡單、量程大、體積小、價格低廉、安裝方便、易于操作、可在線使用、便攜等優(yōu)點，具有廣泛的應用前景。由于目前國內還沒有自主研發(fā)的同類產品，無法與國外生產廠家形成競爭，所以目前國內市場上的關節(jié)臂式坐標測量機的價格都非常高。所以，加快關節(jié)臂式柔性三坐標測量機的研究，對于

2、填補國內此類產品的空白，節(jié)約儀器進口費用和發(fā)展新型的柔性坐標測量機都有十分重要的意義。 本論文研究的課題是國家自然科學基金項目，項目編號是50475116。本論文的主要工作包括以下幾個方面： 1.通過對現(xiàn)在市場上的關節(jié)臂式坐標測量機結構的研究，運用在機器人控制領域廣泛使用的D-H參數(shù)法建立系統(tǒng)理想數(shù)學模型和誤差數(shù)學模型，并根據系統(tǒng)的特點對系統(tǒng)中實際存在的影響測量結果的各種誤差因素進行了詳細分析。 2.在D-H參數(shù)

3、法基礎上，提出了復合球坐標系的定義，在復合球坐標系下建立了更為簡化和適合標定的新的系統(tǒng)數(shù)學模型，并且給出了具體的機構參數(shù)的標定方法。 3.利用提出的標定方法對Faro Platinum 1.2m關節(jié)臂式坐標測量機進行標定實驗，實驗結果驗證了標定方法的可行性和精確性，同時總結了標定過程中所遇到的問題，為研究自己的關節(jié)臂式坐標測量機的標定技術積累了實踐經驗。 4.運用改進的遺傳算法求解關節(jié)臂式坐標測量機的測頭數(shù)學模型，采用實