于连栋 ，曹家铭 ，赵会宁 *，贾华坤 ，蒲 松

（1. 合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，安徽合肥230009；2. 测量理论与精密仪器安徽省重点实验室，安徽合肥230009）

1 引 言

关节臂式坐标测量机是一种高精度的几何量测量仪器，相较于传统的正交式三坐标测量机，具有测量范围大、质量轻、便携性好等优点，广泛应用于汽车制造、航空航天、大型零件制造等领域［1］。

关节臂式坐标测量机在结构上与工业机器人的相似，因此人们在机器人运动学建模方法的基础上，改进并建立其运动学模型。目前，DH 模型被认为是最经典的机器人运动学建模理论［2］，但当相邻关节轴线相互平行时，传统的四参数DH 模型无法准确地描述相邻关节之间的结构参数且存在病态性。Hayati 等［3］提出了一种改进的四参数DH 模型，以克服两个相邻关节轴线平行或接近平行时出现的病态性。在经典四参数DH模型的基础上，Veitschegger 等［4］通过增加一项绕y轴结构参数，提出了一种改进的五参数DH 模型。Zhuang 等［5］以 CPC（Complete and Parametri⁃cally Continuous）模型为基础，提出了一种直接从运动学模型中识别未知运动学参数的方法。He 等［6］以 POE（Product of Exponential）模型为基础，提出了一种参数校准模型；Liu 等［7］在 Local POE 模型的基础上，提出了一种基于位置测量的结构参数标定模型，并以SCARA 机器人和5DOF 钻床为例开展了实验，通过仿真和实验验证了该校准模型的有效性。Zhao 和 Jiang 等［8-9］分别采用广义几何误差模型减少非几何参数误差对关节臂式坐标测量机或者机器人精度的影响。Feng 等［10］在利用模拟退火算法优化的 BP 神经网络基础上，提出了一种关节臂式坐标测量机长度误差修正模型。……