章家岩, 许治顺, 王 胜, 冯旭刚

(安徽工业大学 电气与信息工程学院，安徽 马鞍山 243032)

关节臂式坐标测量机是一种非笛卡儿式的柔性测量系统，通常在大型加工现场对不便移动的复杂零部件进行几何尺寸的快速测量[1]，因其可操作性、灵活性和便捷性在工业生产与科学研究中得到广泛的应用。由于其串联式连杆机构，测量机的测量误差会被累积并放大，同时机械加工精度、装配误差、磨损及环境因素等都对各连杆的几何参数造成影响，与传统的正交式坐标测量机相比，整体测量精度还存在较大差距。因此，测量机的误差模型的分析及参数标定方法对于减少测量误差有着重大意义。

目前已有众多国内外学者针对关节臂式坐标测量机参数标定方法做了多方面研究。一类通过借助更高精度的测量仪器，如激光跟踪仪、三坐标测量机[2]，或布置复杂的装夹装置[3]。例如：Acero等[4]研究了激光跟踪仪作为参考仪器在AACMM参数标定中的可行性，但这类方法普遍成本高昂，系统复杂，时间效率较低且容易产生二次误差[5]。另一类通过算法进行参数标定，一般为最小二乘法和智能寻优算法，例如：Santolaria等[6]使用一维球列作为标准件，采用Levenberg-Marquarat法(最小二乘法)对Faro的关节式坐标测量机进行了标定；Seyedhosseini等[7]应用改进的模拟退火算法对测量臂运动学参数的标定值进行了辨识。但采用标定算法对参数进行辨识时，常用的标定算法如最小二乘法在求解过程中存在初始值是非可行点时无法收敛、参数较多的复杂计算易产生积累误差等问题，而寻优算法的局部搜索能力较差、容易陷入局部最小值。……