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申请/专利权人：南京航空航天大学
摘要：本发明公开了一种融合测量点位不确定度的机构轴线零位拟合和运动学建模方法，包括测量机构各个轴运动时靶标点在多个位置下的坐标；计算点位不确定度椭球半长轴长度、惯性矩和惯性积；融合不确定度椭球拟合机构零位状态下直线轴的方向向量；融合不确定度椭球拟合点位旋转轨迹所在的平面，测量点向平面的投影，通过各个投影点到圆心距离平方与圆弧半径平方之差的平方和最小化，拟合得到机构零位状态下旋转轴的位姿；各轴运动对应的四阶齐次变换矩阵结合机构的组成形式建立机构末端坐标系到其零位基准位姿的转换矩阵。可有效避免了当运动学参数误差较大时，传统方法对参数辨识存在的收敛性问题，使运动学标定方法适用于机构轴线位姿任意的情况。
主权项：1.一种融合测量点位不确定度的机构轴线零位拟合和运动学建模方法，其特征在于，包括：S1：以机构末端任意位置为靶标点，采用激光跟踪仪测量机构各个轴单独运动时靶标点在多个位置下的坐标；S2：基于S1测量的数据和测量坐标系与机构基坐标系的转换、表征不确定度椭球位姿的局部坐标系与机构基坐标系的转换，计算椭球半长轴长度、惯性矩、惯性积和坐标积分结果；S3：以各个椭球域内点到直线的距离平方均值之和最小化为目标，利用S2计算出的椭球半长轴长度、惯性矩和惯性积结果，拟合得到机构零位状态下直线轴的方向向量；S4：以各个椭球域内点到平面距离平方均值之和最小化为目标，利用S2计算出的椭球半长轴长度、惯性矩、惯性积和坐标积分结果，拟合得到点位旋转轨迹所在的平面，并通过测量点向平面的投影和各个投影点到圆心距离平方与圆弧半径平方之差的平方和最小化，拟合得到机构零位状态下旋转轴的位姿；S5：基于机构零位状态下直线轴的方向向量和旋转轴的位姿，通过点沿空间任意方向平移和绕任意轴旋转的坐标变换，得到旋转轴和直线轴运动对应的四阶齐次变换矩阵，结合机构的组成形式建立机构末端坐标系到其零位基准位姿的转换矩阵，完成运动学模型的建立。
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权利要求：
百度查询： 南京航空航天大学 一种融合测量点位不确定度的机构轴线零位拟合和运动学建模方法
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