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基于倾角仪测量位姿的六自由度平台运动学标定研究.pdf
随着载人航天技术的发展，空间对接技术越来越受到人们关注。为了有效掌握对接系统研制以及性能测试中需要解决的关键技术，对空间对接过程半物理仿真试验系统进行研究是非常必要的。而作为空间对接过程半物理仿真试验系统关键设备之一的六自由度运动模拟器，其位姿误差直接影响整个系统的仿真精度。因此，提高六自由度运动模拟器的位姿精度对于空间对接过程半物理仿真试验研究具有十分重要的意义。本文密切结合空间对接过程半物理仿真技术的需要，针对提高六自由度运动模拟器位姿精度的关键问题—运动学标定技术进行了深入的研究。利用空间解析几何学中的齐次坐标变换方法，根据运动学方程以及并联机构的环路特性，建立了六自由度运动模拟器的位姿误差模型。利用此模型对六自由度运动模拟器的位姿精度进行评估，并分析了六自由度运动模拟器位姿误差在工作空间内的分布规律，为进一步提高六自由度运动模拟器的位姿精度提供了理论依据。本文研究了六自由度运动模拟器的外标定技术，提出了基于倾角仪测量位姿和运动学正解的标定方法，并完成了全部标定计算工作。并通过算例验证该方法的有效性。仿真结果证明，在多数的位姿方向上，精度可以得到大幅度的提高，而在少数位姿方向上效果不明显，甚至变得更差。这也说明了利用倾角仪标定的针对性和局限性。关键词六自由度运动模拟器；位姿精度；运动学标定；倾角仪
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