【技术实现步骤摘要】
并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法
本专利技术涉及一种并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法，特别是涉及采用程序建立虚拟打印仿真系统，计算给定位置向量与输出位置向量之间误差的方法。
技术介绍
并联臂三维打印机的运动解算实现由打印模型点阵数据到并联臂节点、喷头顶点的坐标变换，这种解算的精度对打印机的精度有要求。理想状态下打印机输出的形状和尺寸与期望应是一致的，但实际由于装配过程中很难保证三塔柱平行，误差因素必然存在，所以评估塔柱倾斜带来的定位误差并作出补偿很有必要。目前，并联机器人误差评估方法主要还停留在两类：(1)利用解析法，通过三维软件及模块建立并联机器人运动学定位；(2)利用实测法，通过人工实验测量，获得旋转角向量和打印精度的关系。解析法假设塔柱和塔底三角框架是理想平行和正三角形状态，没有研究结构实际装配中非对称情况对打印机质量的影响，不能解决塔柱倾斜定位误差的评估。实测法中塔柱倾斜旋转角向量中的元素值很小且有一定的随机性，误差难以实测，很难通过实验精确测定旋转角向量和打印精度的关系，所以实测法也不能解决塔柱倾斜定位误差的评估。本专利技术采...
【技术保护点】
1.一种用于并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法，把预处理的真实数据导入评估模型，由仿真模型计算输入和输出的绝对误差范围以及平均值，获取塔柱倾斜旋转角向量和打印精度之间的关系；具体包括以下步骤：1)构造并联臂打印机几何结构模型；2)设计输入数据；3)求解滑块节点坐标；4)求解喷头顶点坐标；5)塔杆倾斜正定矫正；6)建立仿真误差评估模型；步骤6)所述的建立仿真误差评估模型为：通过仿真的方法获取Λ和打印精度之间的关系；提出以平面和立体两种方式的离散点作为输入Ro＝{ro,k|1≤k≤K}，导入仿真三维打印系统，获得新的计算离散点向量集合Rc＝{rc,k|1≤k≤K}，...
【技术特征摘要】
1.一种用于并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法，把预处理的真实数据导入评估模型，由仿真模型计算输入和输出的绝对误差范围以及平均值，获取塔柱倾斜旋转角向量和打印精度之间的关系；具体包括以下步骤：1)构造并联臂打印机几何结构模型；2)设计输入数据；3)求解滑块节点坐标；4)求解喷头顶点坐标；5)塔杆倾斜正定矫正；6)建立仿真误差评估模型；步骤6)所述的建立仿真误差评估模型为：通过仿真的方法获取Λ和打印精度之间的关系；提出以平面和立体两种方式的离散点作为输入Ro＝{ro,k|1≤k≤K}，导入仿真三维打印系统，获得新的计算离散点向量集合Rc＝{rc,k|1≤k≤K}，研究旋转角向量对打印质量的影响；初始采样点坐标系与世界坐标系的映射关系：po,k＝RO->A·ro,k+TO->A，计算点坐标系与世界坐标系的映射关系：pc,k＝RO->a·rc,k+TO->a，根据上述两种映射关系，建立误差评估数学算法E＝sum(pc-po)/K，计算出各组给定的位置向量与输出位置向量之间的误差；其中：Λ是塔柱倾斜仿真参数，K是向量集的元素个数，k表示大于1小于K的自然正整数，RO是初始真实向量集合作为输入，ro,k是初始真实向量集合的元素，RC是计算的向量集合作为输出，rc,k是计算的向量集合的元素，RO->A是初始点映射关系的旋转矩阵，TO->A是初始点映射关系的平移矩阵，po,k是初始数据第k个点在世界坐标系的表示，po是初始数据在世界坐标系的矢量集合，RO->a是计算后映射关系的旋转矩阵，TO->a是计算后映射关系的平移矩阵，pc,k是计算数据第k个点在世界坐标系的表示，pc是计算数据在世界坐标系的矢量集合，E是误差矢量，sum表示误差的类型。2.根据权利要求1所述的并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法，其特征在于：步骤1)中所述的建立并联臂打印机仿真系统为：基于并联臂三维打印机的实体尺寸，建立并联臂三维打印机结构系统各个部件的几何计算数学模型，最后基于软件平台建立理想状态的并联臂打印机的几何结构模型。3.根据权利要求1所述的并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法，其特征在于：步骤2)所述的输入数据的预处理为：给定一系列理想的平面或者立体图形，进行离散化，获得一系列的离散点，初始坐标向量构成位置向量的真实集合，即输入数据集合。4.根据权利要求1所述的并联臂三维打印机...
【专利技术属性】
技术研发人员：王跃宗，郭梦飞，杜一萌，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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