一种大型器械工作面的安装调试方法、电子装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型器械工作面的安装调试方法、电子装置及介质，包括以下步骤：计算装调工况理论位姿与工作工况理论位姿的理论偏差值以及理论坐标变换矩阵；获取工作面在装调工况下的实际位姿以及工作面在工作工况下的预期位姿；根据理论偏差值、实际位姿、预期位姿以及理论坐标变换矩阵获取装调工况下的位姿调整偏差值；基于位姿调整偏差值调整实际位姿。本发明专利技术的目的在于提供一种大型器械工作面的安装调试方法、电子装置及介质，抵消了安装调试等微小偏差的影响，因此在实际安装过程中，只需要对装调环境下各测量点的实际位姿测量一次就能获得理想调整值，根据理想调整值进行装配调整，即可使工作面在工作工况下获得理想的位姿精度。想的位姿精度。想的位姿精度。

【技术实现步骤摘要】
一种大型器械工作面的安装调试方法、电子装置及介质


[0001]本申请实施例涉及机械结构部件测量与装调
，具体而言，涉及一种大型器械工作面的安装调试方法、电子装置及介质。

技术介绍

[0002]随着我国基础设施建设日益加快，超大工程任务越来越常见。为应对超大工程的任务需求，大型机械设备的应用也日益广泛。提升机械制造及安装测量精度，是实现大型机械准确工作的基础。
[0003]大型机械设备工作表面的误差来源主要有机械加工误差、装配误差以及工作载荷引起的变形误差。这些误差都将引起设备的实际工作面位姿与理论位姿的偏差，轻则导致设备的工作精度下降，重则导致设备无法工作。
[0004]尤其对于户外大型设备，如大型工程机械，救援设备以及军用雷达装备等，由于这些设备的体积过大或高度过高，一般安装场地很难保证其工作面的安装精度，因此在具体安装时，需要反复测量工作面的实际位姿并进行相应的调整，增加了调试过程的复杂度。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种大型器械工作面的安装调试方法、电子装置及介质，抵消了安装调试等微小偏差的影响，因此在实际安装过程中，只需要对装调环境下各测量点的实际位姿测量一次就能获得理想调整值，根据理想调整值进行装配调整，即可使工作面在工作工况下获得理想的位姿精度。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0007]本申请实施例的第一个方面提供了一种大型器械工作面的安装调试方法，包括以下步骤：
[0008]计算装调工况理论位姿与工作工况理论位姿的理论偏差值以及所述装调工况理论位姿与所述工作工况理论位姿的理论坐标变换矩阵；
[0009]获取工作面在装调工况下的实际位姿以及所述工作面在工作工况下的预期位姿；
[0010]根据所述理论偏差值、所述实际位姿、所述预期位姿以及所述理论坐标变换矩阵获取所述装调工况下的位姿调整偏差值；
[0011]基于所述位姿调整偏差值调整所述实际位姿。
[0012]可选地，所述计算装调工况理论位姿与工作工况理论位姿的理论偏差值以及所述装调工况理论位姿与所述工作工况理论位姿的理论坐标变换矩阵包括以下步骤：
[0013]基于预选取的测量点构建所述装调工况模型和所述工作工况模型；
[0014]根据所述装调工况模型计算装调工况理论位姿，根据所述工作工况模型计算工作工况理论位姿；
[0015]计算所述装调工况理论位姿与所述工作工况理论位姿的差值，得到所述理论偏差值；
[0016]计算所述装调工况理论位姿与所述工作工况理论位姿的转换关系，得到所述理论坐标变换矩阵。
[0017]可选地，所述位姿调整偏差值为：
[0018]A
b
i
＝
T
T
‑1(
E
a
i
‑
T
p
i
‑
R
b
i
)；
[0019]其中，
A
b
i
表示第i个所述测量点的位姿调整偏差值，
T
T表示理论坐标变换矩阵，
E
a
i
表示第i个所述测量点的预期位姿，
T
p
i
表示第i个所述测量点的理论偏差值，
R
b
i
表示第i个所述测量点的实际位姿。
[0020]可选地，所述理论坐标变换矩阵由下式获取：
[0021][0022]其中，T
0,n+1
(θ)表示坐标变换矩阵，为末端坐标系{O
n+1
}在{O0}中的相对位姿，表示{O
′
i
‑1}相对于{O
i
‑1}的位姿。
[0023]可选地，所述基于所述位姿调整偏差值调整所述实际位姿包括以下步骤：
[0024]根据所述位姿调整偏差值依次对所有的所述测量点进行位姿调整。
[0025]可选地，所述基于所述位姿调整偏差值调整所述实际位姿包括以下步骤：
[0026]获取大型器械的可调参数以及调节所述可调参数时所对应的实际位姿调整量；
[0027]根据所述实际位姿调整量与所述位姿调整偏差值构建位姿调节模型：
[0028][0029]其中，c
i
(x)表示第i个所述测量点的实际位姿调整量，n表示所述测量点的个数，c
i
＝f
i
(x)表示调节所述可调参数时第i个所述测量点的实际位姿调整量，x表示可调参数；
[0030]基于最优化方法计算所述位姿调节模型，得到所述可调参数的参数值；
[0031]基于所述参数值对所述可调参数进行调节。
[0032]可选地，当所述测量点的坐标为三维坐标且所述可调参数为所述大型器械各运动副的角度或平移量时，所述位姿调节模型为：
[0033][0034][0035]其中，E3表示3
×
3的单位矩阵，T
j
‑
1,j
(θ
j
)表示相邻两个构件之间旋转或平移θ
j
时，两固定坐标系之间的坐标变换矩阵。
[0036]可选地，当所述测量点的坐标为六维坐标且所述可调参数为所述大型器械各运动副的角度或平移量时，所述函数关系为：
[0037][0038][0039]M2＝[E
3 0]3×6；
[0040]M3＝[0 E3]3×6；
[0041]j＝N(i)；
[0042]M1、M2以及M3均表示乘子，由上述方程的系数所得，T
j
‑
1,j
(θ
j
)表示相邻两个构件之间旋转或平移θ
j
时，两固定坐标系之间的坐标变换矩阵，E3表示3
×
3的单位矩阵。
[0043]本申请实施例的第二个方面提供了一种电子装置，包括处理器和存储器；
[0044]所述存储器，用于存储所述处理器可执行指令；
[0045]所述处理器，被配置为执行如上所述的一种大型器械工作面的安装调试方法。
[0046]本申请实施例的第三个方面提供了一种计算机可读存储介质，包括存储的计算机程序，所述计算机程序运行时执行如上所述的一种大型器械工作面的安装调试方法。
[0047]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0048]通过建立装调工况和工作工况的模型，可获得两种状态下的位姿差。根据叠加原理，这两种位姿差不受安装调试等微小偏差的影响。因此通过装配调试环境下的实际位姿值与理论位姿差结合，可获得工作状态下各测量点的位姿。通过工作状态下的理想位姿与理论位姿差相结合，可获得装调环境下的理想位姿值，理想位姿值与实际测量所得位姿值做差即可获得各测量点的调整值。基于这样的方案，抵消了安装调试等微小偏差的影响，因此在实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型器械工作面的安装调试方法，其特征在于，包括以下步骤：计算装调工况理论位姿与工作工况理论位姿的理论偏差值以及所述装调工况理论位姿与所述工作工况理论位姿的理论坐标变换矩阵；获取工作面在装调工况下的实际位姿以及所述工作面在工作工况下的预期位姿；根据所述理论偏差值、所述实际位姿、所述预期位姿以及所述理论坐标变换矩阵获取所述装调工况下的位姿调整偏差值；基于所述位姿调整偏差值调整所述实际位姿。2.根据权利要求1所述的一种大型器械工作面的安装调试方法，其特征在于，所述计算装调工况理论位姿与工作工况理论位姿的理论偏差值以及所述装调工况理论位姿与所述工作工况理论位姿的理论坐标变换矩阵包括以下步骤：基于预选取的测量点构建所述装调工况模型和所述工作工况模型；根据所述装调工况模型计算装调工况理论位姿，根据所述工作工况模型计算工作工况理论位姿；计算所述装调工况理论位姿与所述工作工况理论位姿的差值，得到所述理论偏差值；计算所述装调工况理论位姿与所述工作工况理论位姿的转换关系，得到所述理论坐标变换矩阵。3.根据权利要求2所述的一种大型器械工作面的安装调试方法，其特征在于，所述位姿调整偏差值为：
A
b
i
＝
T
T
‑1(
E
a
i
‑
T
p
i
‑
R
b
i
)；其中，
A
b
i
表示第i个所述测量点的位姿调整偏差值，
T
T表示理论坐标变换矩阵，
E
a
i
表示第i个所述测量点的预期位姿，
T
p
i
表示第i个所述测量点的理论偏差值，
R
b
i
表示第i个所述测量点的实际位姿。4.根据权利要求3所述的一种大型器械工作面的安装调试方法，其特征在于，所述理论坐标变换矩阵由下式获取：其中，T
0,n+1
(θ)表示坐标变换矩阵，为末端坐标系{O
n+1
}在{O0}中的相对位姿，表示{O
′
i
‑1}相对于{O
i
‑1}的位姿。5.根据权利要求2
‑
4中任意一项所述的一种大型器械工作面的安装调试方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林潮，彭高亮，孙瑜，刘世伟，张建隆，程枫，王旭，赵祥杰，吉孟宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：