パラレル機構を用いた高速・高精度三次元測定機の研究

采用并联机构的高速高精度三坐标测量机研究

• 批准号: 09750289
• 负责人: 平木 雅彦
• 金额: $ 0.45万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750289/
• 关键词: パラレル機構; 三次元測定機

本年度は、実験装置の改良、ジョイント部の再設計、運動学パラメータの同定を行った。1. 測定の高速化を目的とした制御系の改良昨年度試作した実験装置はモータの出力不足のため、高速な運動が困難であった。そこで、今年度は以下のような改良を行った。・ モータ制御回路を新たに製作し出力の強化を図った。・ モータ制御および測定のソフトウェアのアルゴリズムを再検討した。その結果、従来の三次元測定機と同等またはそれ以上の速度でプロープを動かすことができるようになった。また、指令値に対してもよく追従するようになった。2. ジョイント部の再設計以前試作した球面磁気軸受けは剛性の面で問題があったため、昨年度試作した実験装置には搭載せず、ベアリングを用いたジョイントを採用していた。しかし、昨年度の実験でジョイント部のがたが測定精度に与える影響が無視できないことがわかったため、球面磁気軸受けの改良を行った。その結果、特異点付近では不安定になるが、実用範囲内では問題なく動作するジョイントを製作することができた。また、ベアリングを用いたジョイントに比べて、非常にがたの少ないものとなった。3. 運動学パラメータを求めるための同定法の確立機構を組みあげた状態で他の測定機で運動学パラメータを測定するためには、パラレル機構よりも大きな可動範囲を持ち目的とする精度と同等かそれ以上の測定制度を持つ測定機が必要となる。そこで、試作した測定機で値が既知のアーティファクトを実際に測定することで、設計値と実際の値との差を求める方法について検討した。その結果、統計学の誤差行列を導入することで、パラメータを効率よく求めることができることが分かった。また、上記の改良された球面磁気軸受けを用いた場合には、他の測定機で球間距離が容易に実測できるためより高精度なパラメータ同定が可能となる。

This year, we will improve the equipment, redesign the system, and perform kinematics. 1. The purpose of measuring high speed is to improve the control system. Last year’s trial production was based on the lack of power output of the device and the difficulty of high-speed movement.そこで、The following のような improved を行った this year.・Made in the control circuit, the new one is produced and the strength is strengthened.・のソフトウェアのアルゴリズムをzai検した.そのRESULTS, 従来の三dimensional measuring machine とequivalent to またはそれ and above, でプロープを动かすことができるようになった.また, command 値に対してもよく chase従するようになった. 2. The problem with the rigidity of the spherical magnetic shaft that was previously produced by the redesign of the ジョイントbebe was solved yesterday. The annual prototype of the した実験 device is equipped with せず, and the いたジョイントを adopts していた for the ベアリングを. The influence of the measurement accuracy and the measurement accuracy of the previous year's の実験でジョイント部The spherical magnetic axis is modified by the spherical magnetic axis.そのRESULTS, SINGULAR POINTS COMING TO THE NEAR ANALYSIS OF UNSTABILITY, 実用法囲内ではISSUEなくActionするジョイントをPRODUCTION することができた.また, ベアリングを Use いたジョイントに than べて, very にがたのないものとなった. 3. Kinematics testing machineは, the パラレル mechanism is large and the movable range is large and the movable frame is held and the purpose is the same and the accuracy is the same as the measuring system and the measuring machine is necessary and above.そこで、Prototype した measuring machine で値が Known のアーティファクトを実间にmeasurementすることで、Design 値と実记の値とのdifferentをquestめるmethodについて検 Discussionした.そのresults, statistical error rows, introduction, efficiency and efficiency. The above-mentioned improved spherical magnetic axis can be used in various situations and other measuring machines can be used. It is easy to measure the distance between each other, and it is possible to measure the distance with high accuracy.

项目成果

高増潔,平木雅彦: "パラレルメカニズムを用いた三次元測定機の実際" 機械と工具. 10. 28-32 (1998)

Kiyoshi Takamasu、Masahiko Hiraki：“使用并联机构的三维测量机的实践”机器和工具。 10. 28-32 (1998)