为什么要选择FARO 测量臂
一、情况对比(仅列举几条关键点)
即可测量及操作软件），无测量死角。不稳及损坏光栅编码器，操作也不够自如。
FARO测量范围只计算两段臂身长度，而没有把量范围。假设3.0M范围的测量臂，由于臂长短不一，导致一段也计算在内。
二、售后服务
1、有测量臂专职销售常驻西安，西部地区有3名经验丰富的测量臂专职技术工程师提供技术服务，并
拥有备机，以备用户不时之需。
2、四小时内响应客户需求，需要人员现场24小时内安排人员到业主现场
3、一年免费质保，质保期内免费获得每年一次的鉴定校准和15点检测评估。
4、FARO在上海拥有通过美国计量院和ISO认证的实验室以及维修中心，同时拥有备品备件库，为全中国的FARO用户提供精确有效的售后服务和维修服务。
关节臂测量机的定义：关节臂测量机是由几根固定长度的臂通过绕互相垂直轴线转动的关节(分别称为肩、肘和腕关节)互相连接，在最后的转轴上装有探测系统的坐标测量装置。很明显它不是一个直角坐标测量系统，每个臂的转动轴或者与臂轴线垂直，或者绕臂自身轴线转动(自转)，一般用三个“-”隔开的数来表示肩、肘和腕的转动自由度，2-2-3 配置可以有a0-b0-d0-e0-f0 和a0-b0-c0-d0-e0-f0-g0 角度转动的关节臂测量机，为了适应当前情况，关节数一般小于7，目前一般为手动测量机。 工作原理：关节臂式测量机是一种新型的非正交式坐标测量机，它以角度基准取代长度基准，将若干杆件和一个测头通过旋转关节串联连接，一端固定，另一端(测头)在空间自由运动，构成一个球形测量空间。一般它由基座、6个关节、2个臂，以及测头等部分组成，该测量系统具有空间六自由度，可以方便地实现复杂工件的测量。关节臂式坐标测量机以各个关节的转角和作用臂作为测量基准，通过坐标系变换实现坐标测量。因此，数据采集系统中首要测量的参数为各个关节的转角，作用臂长通过机械结构的标定来确定。 特点：在检测空间一固定点时关节臂测量机与直角坐标系测量机完全不同，在测头确定情况下直角坐标测量机各轴的位置X，Y，Z 对固定空间点是唯一的、完全确定的；而关节臂
测量机各臂对测头测量一个固定空间点却有无穷的组合，即各臂在空间的角度和位置是无穷多、不是唯一的，因而各关节在不同角度位置的误差极大影响了对同一点的位置检测误差。由于关节臂测量机的各臂长度固定，引起误差的主要因素为各转角的误差，因此转角误差的测量和补偿对提高关节臂测量机的精度至关重要。 探测系统(测头)距各关节的距离不同，根据实验和理论推导，不同级的转角误差对测量结果的影响是不同的，越靠近基座处关节的转角误差对测量结果影响越大。 由于关节臂测量机是固定于基座上，基座的的固定方式及刚性对测量精度及重复性的影响亦不能忽略。 关节臂测量机可能有测量死角或精度特别差的区域，供应商应加以说明。 关节臂测量机是便携式的，工作环境条件变化很大，因此在验收方法中对环境条件作了特殊说明。 一般来说关节臂测量机的精度比传统的框架式三坐标测量机精度要低，精度一般为10 微米级以上，加上只能手动，所以选用时要注意应用场合。 应用领域： 汽车及其零部件制造商 汽车内饰 航空航天零部件制造商 重型设备及其零部件制造商 船舶和造船 机械制造 家具制造业 土木工程 新能源及其零部件制造商 轨道交通 适用于检测、逆向工程、快速成形、3D建模。此设备的特别功能是在扫描黑色和高反光材质时无需喷显影剂，提供了更好的表面扫描性能 坐标机精度评定标准：ISO 10360 1994年，ISO 10360 国际标准《坐标测量机的验收、检测和复检检测》开始实施。这个标准说明了坐标测量机性能检测的基本步骤。中国目前实行的测量机国家标准 GB/T16857.2-1997 《坐标计量学－第二部分：坐标测量机的性能测定》便等同于ISO相应标准。 ISO主要包含三个主要参数：长度测量最大允许示值误差(MPEE)、最大允许探测误差(MPEP)；对于扫描测量，采用最大允许扫描探测误差(MPETHP)
技 术 说 明 书 序号 项目名称 具体描述 1.FARO测量臂 6轴测量臂 2.设备机构 1.测量臂材料为航空碳素复合纤维材料。具有良好的 动、静态刚度及热稳定性，具有完善的温度补偿功能，能在较宽的温度范围内保证测量精度。 2.内置式平衡机构，保证操作应用自如，空间任意位 置无死角。 3.软件和测量臂都是FARO公司独立开发，保证了系 统的一致性、可扩展性以及升级的方便性，使产品做到真正的无缝接口。 3.测量范围 测量臂半径总长从0.6~1.8m（从基座中心到最末一个关节轴心距离）。测量臂的实际单次测量范围真正达到0－3.7米。 4.测量精度 空间长度测量精度为E≤0.018 重复性：≤0.013mm。 单点球测精度：≤0.0051mm。 5.内置充电电池 具有内置充电电池，保证设备在交流电不稳或没有交流电的情况下可提供连续7小时以上的测量服务。 https://www.doczj.com/doc/a616865596.html,B接口 使用USB通用数据接口通讯线缆，可以自由实现热插拔，无需关闭计算机或测量设备 7.温度补偿 在每个轴位都设置了温度传感器，在测量臂基座内具有温度补偿系统，设备在40度高温下对精度影响不大，确保精度的稳定性。 8.工作环境 1.全封闭设计，抗干扰性好，可在车间使用。 2.符合EN50081-1安全标准。 3.保证精度的工作振动范围：(55-2000)HZ (IEC68-2-27)。 9.厂家资质 FARO是行业内唯一美国纳斯达克上市公司，通过ISO9001制造标准，并通过检验/验收/计量试验采用的IEC 17025 国际标准。 10.测头更换及校准 1.FARO测量系统的测头是现场校准和管理的，这可以 很好的消除每次拆装测头所引起的测头到最后一个关节的一些细微的差别。 2.标定测头可在30秒钟内完成，并且本系统还具有 为用户自己特殊设计的测头标定功能。无须向厂家寻求帮助标定测头, 更无须仅能在软件中选择出厂时标定好的测头数据文件调用和转换。 3.内置双模式自动触发和硬式测头，用户可随时校准 测头，绝对保证系统精度的可靠。
机械臂控制系统的设计 1 引言 近年来，随着制造业在我国的高速发展，工业机器人技术也得到了迅速的发展。根据负载的大小可以将机械臂分为大型、中型、小型三类。大型机械臂主要用于搬运、码垛、装配等负载较重的场合；中小型机械臂主要用于焊接、喷漆、检测等负载较小的场合。随着国外工业机器人技术的不断发展，尤其是一些中小型机器人，它们具有体积小、质量轻、精度高、控制可靠的特点，甚至研发出更为轻巧的控制箱，可以在工作区域随时移动，这样大大方便了工作人员的操作。在工业机器人的应用中最常见的是六自由度的机械臂。它是由6个独立的旋转关节串联形成的一种工业机器人，每个关节都有各自独立的控制系统。 2机械臂硬件系统设计 2.1 机械臂构型的选择 要使机器臂的抓持器能够以准确的位置和姿态移动到给定点，这就要求机器人具有一定数量的自由度。机器臂的自由度是设计的关键参数，其数目应该与所要完成的任务相匹配。为了使安装在双轮自平衡机器人上的机械臂能够具有完善的功能，能够完成复杂的任务，将其自由度数目定为6个，这样抓持器就可以达到空间中的任意位姿，并且不会出现冗余问题。在确定自由度后，就可以合理的布置各关节来分配这些自由度了。 由于计算数值解远比封闭解费时，数值解很难用于实时控制，这样，后3个关节就确定了末端执行器的姿态，而前3个关节确定腕关节原点的位置。采用这种方法设计的机械臂可以认为是由定位结构及其后面串联的定向结构或手腕组成的。这样设计出来的机器人都具有封闭解。另外，定位结构都采用简单结构连杆转角为0或90°的形式，连杆长度可以不同，但是连杆偏距都为0，这样的结构会使推倒逆解时计算简单。 定位机构是涉及形式主要有以下几种：SCARA型机械臂，直角坐标型机械臂，圆柱坐标型机械臂，极坐标型机械臂，关节坐标型机械臂等。 SCARA机械臂是平面关节型，不能满足本文对机械臂周边3维空间任意抓取的要求；直角坐标型机械臂投影面积较大，工作空间小；极坐标方式需要线性移
关节臂测量设备测头精度校准 关节臂测量设备测头校准分为：单点校准法、平面校准法和标准球校准法，标准球校准法和平面校准法最为常用。 单点校准测头方法 双击“CimCore Arm Utilities ”图标进入Arm Utilities软件，点击“Init”按键，机器连接后单击“Probe Calib”快捷键进入测头校准程序内。 1、在“Method”选择框内选“Single Point”； 2、在“Measure Against Nominal Data”选择框内选“No”； 3、安装待校准的测头； 4、点击“OK”进入下一界面； 5、点击“Next”下一步； 点击“Resume Measure”进行测头校准，此校准过程分前后左右四个方向，每个方向5个点，每组内每个点与点之间的夹角为20度。请见下图
测完20个点后按住中间测量键，2~5秒退出测量程序 点击“Next”按键进入下一界面 Max Error 值小于0.15点击“Yes”保存。点击“Finish”退出测头校准程序（注：Max数值越小代表测头精度越好） 平面校准测头方法 双击“CimCore Arm Utilities ”图标进入Arm Utilities软件，点击“Init”按键，机器
连接后单击“Probe Calib”快捷键进入测头校准程序内。 1、在“Method”选择框内选“Plane”； 2、在“Measure Against Nominal Data”选择框内选“Yes”； 3、安装15MM钢测头; 4、点击“OK”进入下一界面； 5、点击“Next”下一步； 点击“Next”进入下一步 点击“Start Measurements”进入测量程序(注：平面校准法是通过对比的方法来校准测头，
FARO Laser Tracker 提高生产率的设计 https://www.doczj.com/doc/a616865596.html,/LaserTracker/cn
FARO激光跟踪仪简介 FARO激光跟踪仪是一款高精度的便携式坐标测量设备，能够让您通过快速、简单和精确地测量来实现制造产品、优化流程和提供解决方案的目的。 应对测量挑战 全世界的客户都信赖FARO激光跟踪仪，并利用它来应 对日常的测量挑战以及过去无法解决的复杂难题。 重新定义效率 FARO激光跟踪仪在设备校准、设备安装、部件检测、 工装建造与设置、制造与装配集成和逆向工程等应用 领域都缔造了突破性的效率。 增加产量 通过提高工作速度、缩短停工时间、消除昂贵的废料 以及获得精确、一致和值得报告的测量数据，许多公 司节省了数百万美元的费用。 提供优质产品 利用FARO激光跟踪仪，您可以制造出更具竞争力 的产品，加快实施产品改进计划并为当今的技术市 场提供高性能的产品。
实际应用 FARO激光跟踪仪在各种行业的许多应用中均可实现精确的测量,它提供了更佳的测量方法并使全新的制造方法成为可能。
校准 ? 比传统方法更准确、更省时 ? 重复性测量，合理的趋于失真 ? 通过实时测量来确定公差和验证设计 逆向工程 ? 获取高精度的数字化扫描数据 ? 不再需要硬件母版 工装建造 ? 全程精确测试(确保部件达到最高的装配标准) ? 验证工装的尺寸完整性和可重复性(确定或预先防范工装缺陷)零件检测 ? 将复杂的几何结构、曲面和特征位置与标称数据进行比较? 不需要移动工件到固定的检测工具中 ? 减少生产废料和不合格产品带来的损失 设备安装 ? 安放/调平床身 ? 防止机床在磨合期运行时造成的损坏 ? 降低设备上的零件磨损和撕裂 制造与装配集成 ? 实时获取关键的定位反馈 ? 设置移动部件的标称坐标 ? 在移动过程中动态地持续测量，以提供定位点的数据
南京工业大学学士学位论文 三关节机械臂及其控制系统设计 摘要 随着科技的不断进步，机械臂特别是仿人型机械臂的发展非常迅速。其在人们的日常生活，生产中开始扮演着不可或缺的角色。本文呈现的是一种仿人型机械臂，其主要特点在与多样化，简单化，直觉化的人机交互方式。将以往复杂的主从式操作，诸如摇杆控制等，转化为简单的触摸屏操作，同时辅佐以双目机器视觉，还可以实现通过人的手势来控制机械臂动作，实现了直觉化的控制。 为了能高效稳定地控制机械臂，本设计使用了双控制系统协同作业：下位控制系统使用嵌入式系统—ARM 微处理器（S3C2440 芯片）—实现机械臂的基本动作的控制封装，包括定位算法以及运动控制等；上位控制系统是在PC 上实现的，控制软件使用VC++ 6.0 编写，主要实现机器视觉的相关运算，并将运算结果通过串口通信，传递给下位系统—ARM 微处理器，并最终转换成机械臂的动作。 整个设计过程包含了底层的驱动硬件设计：舵机的选型与控制；机械结构设计：结构设计，负载校核；控制系统电路设计；上位，下位软件的编写：舵机的控制方式—PWM 脉宽调制，点定位算法，轨迹控制算法，机器视觉算法；还编写了3 维软件进行仿真：三维的投影算法，及贴面，光照，面的排序算法；并最终制作成实物进行演示，在末端装上笔之后，能够进行简单的书写。 关键字：触摸屏机器视觉嵌入式系统运动控制
Abstract Three joint mechanical arm and its control system design Abstract As technology advances, mechanical arm especially humanoid type of mechanical arm is developing fast. This paper presents a humanoid type of mechanical arm.Its main characteristics is multiple ,simple, intuitive man-machine interactive way.Touch screen control and machine version are introduced covering for complex operation ,such as joystick control. Mechanical arm is control by daily gestures which makes it much easier to use a mechanical arm. In order to control the mechanical arm stabily, this design uses the dual control system under coordinated assignments: one control system uses embedded system – ARM microprocessor (S3C2440 chip) - realizing the basic mechanical arm movement control encapsulation, including localization algorithm and motion control, etc.;Upper control system is on the PC platform, using vc + + 6.0 for software, realizing machine vision calculation, and will transmit results through serial communication, to lower level system -the ARM microprocessor, leading to mechanical arm movements The whole design process contains rock-bottom drive hardware design: steering gear selection and control; Mechanica l structure design structure design, load checking; Control system circuit design; Superior position software: steering gear -- PWM pulse width modulation, point positioning algorithm, trajectory control algorithm, machine vision algorithms; And finally make physical for demonstration realizing writing with pen loaded. Key words: Touch screen；Machine version；embedded systems
FARO (Shanghai) Co.,Ltd FARO Edge便携式扫描仪 测量软件验证报告 编制：日期：年月日 审核：日期：年月日 批准：日期：年月日 发布日期: 年月日生效日期: 年月日
一、软件版本验证 序号设备名称FARO Edge便携式扫描仪 1 软件名称FARO CAM 2 Measure 10测量软件 2 验证前软件版本10.3.0.192(64位) 3 验证后软件版本10.3.0.192(64位) 4 版本验证周期2年 5 上次验证时间/ 6 本次验证时间2017-06-15 7 下次验证时间2019-06-15 软件功能变更 序号功能变更说明 1 无变更 二、软件功能验证 序号设备名称FARO Edge便携式扫描仪 1 软件名称FARO CAM 2 Measure 10测量软件 2 软件版本10.3.0.192(64位) 3 功能验证周期2年 4 上次验证时间/ 5 本次验证时间2017-06-15 6 下次验证时间2019-06-15 软件功能验证 序号软件功能模块验证方法验证结果 1 导入/导出功能将准备好的CAD数模导入软件内打开，查看打开 情况是否正常；进行零部件测量，将测量结果导 出至CAD。 正常 2 测量功能将FARO测量臂与工作站进行连接，开始直接测量 模式，分别进行面、线、圆、圆锥、圆柱等特征 测量，并可构造长度、角度等。 正常 3 对齐功能分别利用面、线、圆或者特征孔迭代、矢量点对 齐等方式进行坐标系对齐 正常 4 报告功能进行零部件的测量，将所需的特征选中，出具报 告，并导出至通用格式（PDF/EXCEL等） 正常 第 2 页共2 页
本科毕业论文 关节型机器人 机械臂结构设计 姓名 学院机械工程学院 专业机械设计制造及其自动化指导教师 完成日期2012年5月
全日制本科生毕业设计（论文）承诺书 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文）关节型机器人机械臂结构设计是在导师的指导下，严格按照学校和学院的有关规定由本人独立完成。文中所引用的观点和参考资料均已标注并加以注释。论文研究过程中不存在抄袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。如若出现任何侵犯他人知识产权等问题，本人愿意承担相关法律责任。 承诺人（签名）： 日期：
关节型机器人机械臂结构设计 摘要 随着现代科学技术的发展，机器人技术越来越受到广泛关注，在工业生产日益现代化的今天，机器人的使用变得越来越普及。因此，对于机器人技术的研究也变得越来越迫切，尤其是工业机器人方面。本论文针对工业机器人的工作领域特点，设计了一款拥有6个自由度的机械人，尤其针对机器人机械臂进行详细的设计，确定了其传动结构图，选择合适的电机，齿轮，液压缸，等各零部件。以及对各关节传动轴的设计和进行齿轮计算和校核完成其设计，该机器人具有刚性好，位置精度高、运行平稳的特点。 关键词：关节型机器人，6自由度，传动设计，零件计算校核
ARTICULATED ROBOT MANIPULATOR STRUCTURE DESIGN ABSTRACT With the development of modern science and technology, robotics, more and more attention in an increasingly modernized industrial production, the use of robots becoming more and more popular. Therefore, robotics has become increasingly urgent, especially industrial robots. For this area, the authors designed a robot with 6 degrees of freedom,especially for the detailed design of the robot arm,determine the transmission chart,thus select the appropriate motor,gear,hydraulic cylinder,and so on.And the design of the joint drive shaft and gear calculation and verification of completion of its design,the robot has a good rigidity,high positional accuracy and smooth run characteristics. KEYWORDS：articulated robot; 6 degrees of freedom; transmission design; parts calculation checking
三关节机械臂及其控制系统设计 摘要 随着科技的不断进步，机械臂特别是仿人型机械臂的发展非常迅速。其在人们的日常生活，生产中开始扮演着不可或缺的角色。本文呈现的是一种仿人型机械臂，其主要特点在与多样化，简单化，直觉化的人机交互方式。将以往复杂的主从式操作，诸如摇杆控制等，转化为简单的触摸屏操作，同时辅佐以双目机器视觉，还可以实现通过人的手势来控制机械臂动作，实现了直觉化的控制。 为了能高效稳定地控制机械臂，本设计使用了双控制系统协同作业：下位控制系统使用嵌入式系统—ARM 微处理器（S3C2440 芯片）—实现机械臂的基本动作的控制封装，包括定位算法以及运动控制等；上位控制系统是在PC 上实现的，控制软件使用VC++ 6.0 编写，主要实现机器视觉的相关运算，并将运算结果通过串口通信，传递给下位系统—ARM 微处理器，并最终转换成机械臂的动作。 整个设计过程包含了底层的驱动硬件设计：舵机的选型与控制；机械结构设计：结构设计，负载校核；控制系统电路设计；上位，下位软件的编写：舵机的控制方式—PWM 脉宽调制，点定位算法，轨迹控制算法，机器视觉算法；还编写了3 维软件进行仿真：三维的投影算法，及贴面，光照，面的排序算法；并最终制作成实物进行演示，在末端装上笔之后，能够进行简单的书写。 关键字：触摸屏机器视觉嵌入式系统运动控制
. Three joint mechanical arm and its control system design Abstract As technology advances, mechanical arm especially humanoid type of mechanical arm is developing fast. This paper presents a humanoid type of mechanical arm.Its main characteristics is multiple ,simple, intuitive man-machine interactive way.Touch screen control and machine version are introduced covering for complex operation ,such as joystick control. Mechanical arm is control by daily gestures which makes it much easier to use a mechanical arm. In order to control the mechanical arm stabily, this design uses the dual control system under coordinated assignments: one control system uses embedded system – ARM microprocessor (S3C2440 chip) - realizing the basic mechanical arm movement control encapsulation, including localization algorithm and motion control, etc.;Upper control system is on the PC platform, using vc + + 6.0 for software, realizing machine vision calculation, and will transmit results through serial communication, to lower level system -the ARM microprocessor, leading to mechanical arm movements The whole design process contains rock-bottom drive hardware design: steering gear selection and control; Mechanica l structure design structure design, load checking; Control system circuit design; Superior position software: steering gear -- PWM pulse width modulation, point positioning algorithm, trajectory control algorithm, machine vision algorithms; And finally make physical for demonstration realizing writing with pen loaded. Key words: Touch screen；Machine version；embedded systems
《认识平行四边形》说课稿 大家好!今天我要为大家讲的课题是《认识平行四边形》。首先，我对本节教材进行简单分析: 一、说教材 1、教材地位分析 《认识平行四边形》是义务教育课程标准实验教科书（苏教版）数学四年级下册的内容，是“平行四边形和梯形”的第一课时。这节课是在学生已经直观认识平行四边形，初步掌握了长方形、正方形的特征及垂直概念的基础上，通过一系列的探究实践活动继续认识平行四边形的特性、底和高，为以后学习平行四边形面积打基础，有利于提高学生动手能力，增强创新意识，进一步发展学生对“空间与图形”的学习兴趣。 2、教学目标 根据上述教材分析，考虑到学生已有的认知结构心理特征，我将本课的教学目标定为以下几点： 知识目标：使学生在图形具体的活动中认识平行四边形，知道它的基本特征；能正确判断平行四边形；认识平行四边形的底和高，能正确测量和画出它的高。 能力目标：使学生在观察、操作、比较、判断等活动中，经历探索平行四边形的基本特征的过程，进一步积累认识图形的经验，发展空间观念。 情感目标：使学生体会平行四边形在生活中的广泛应用，培养数学应用意识，增强认识平面图形的兴趣。 3、重点，难点 本着课程标准，在吃透教材的基础上，我确立了如下的教学重点、难点： 重点：掌握平行四边形的特征；认识平行四边形的底和高；会测量平行四边形底所对应的高。 难点：会画平行四边形底所对应的高。 二、说教法 新课标指出教无定法，贵在得法，就是教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。因此本节课，我将以学生为主体，发挥教师的组织、引导与合作的作用，运用以下教法组织教学： 1 1、直观演示法。 凡是需要知道的事物，都要通过事物本身来进行教学，由于小学阶段的学生的逻辑思维仍须以具体形象为支柱，所以在教学中我选用了长方形框架教具演示长方形渐变为平行四边形的过程、用各种生活中常见的图片使学生感知平行四边形。这样不仅把数学的抽象概念形象化了，而且还发展了学生的观察能力和思维能力。 2、活动体验法。 《课标》指出：“学生是数学学习的主人，教师是数学学习的组织者、引导者与合作者。”学生只有亲身经历知识的形成，才能真正理解知识和运用知识。在本节课中，通过“感知-猜想－操作－测量－演示－验证－结论”等一系列“做数学”的活动，让学生在体验中学会探究、学会创造。既锻炼了学生的动手操作能力，也使学生在学到数学知识的同时还体验到了成功的喜悦。 三、说学法
机械臂关节控制系统及轨迹规划研究 【摘要】关节是机械臂中相当核心的构成要素之一，其在整个机械臂的运动过程当中，需要完成的动作包括：动力产生、动力传递、运动精度控制、运动平稳性控制、以及运动安全性控制这几个方面。在当前技术条件支持下，机械臂关节部分的主要构成元素涉及到以下几个方面：其一为建立在电机基础之上的动力源，其二为行星齿轮或谐波齿轮所构成的传动装置，其三为位置传感器装置，其四为限速管理装置，其五为数据采集与处理电路，其六为驱动电路，其七为运动轴系部分。文章以机械臂关节控制作为研究视角，首先分析了在考虑柔性系统概念下的机械臂关节控制系统控制要点，进而简要分析了几类有关机械臂关节轨迹跟踪规划的技术方法，希望以上问题能够引起各方工作人员的高度关注与重视。 【关键词】机械臂；关节；控制系统；轨迹规划 本文在对柔性系统影响下，机械臂关节控制系统要点进行分析的同时，探讨了机械臂关节轨迹规划的主要方法，具体研究如下： 1．机械臂关节控制系统动力学建模分析 在本文针对机械臂关节控制系统数学模型进行构建与分析的过程当中，主要借助的技术方法有两个方面，其一为牛顿-欧拉分析方法，其二为拉格朗日分析方法。前者为作用力的平衡研究方法，需要从运动学的视角上入手，求解被分析对象在运动过程当中加速度水平，对内力作用予以消除。后者为建立在能量平衡基础之上的分析方法，仅需要完成对加速度的分析工作，省略对内力作用问题的分析。因此，在机械臂关节控制系统力学分析中更具优势。对于机械臂关节控制系统而言，在拉格朗日方法下所构建的方程主要与以下影响因素相关：其一为动能取值，其二为位能取值，其三为整个机械臂控制系统所对应的广义坐标，其四为整个机械臂控制系统所对应的广义速度；其五为与广义坐标相对应的广义力；其六为与广义坐标相对应的广义力矩取值。下图（见图1）即为双连杆刚性机械臂所对应的坐标示意图。 图1：双连杆刚性机械臂坐标示意图 结合图1来看，假定整个双连杆机械臂关节控制系统以正常状态运行，且运行期间所对应的转矩作用力为t1~2，质量为m1~2，以连杆末端点质量表示，长度取值为，l1~2。 根据动力学建模分析认为：整个机械臂关节传动系统的主要组成部分包括谐波齿轮减速器以及伺服电机两个方面。为了利用拉格朗日方法推定机械臂关节控制所对应的动力学方程，就需要结合机械臂关节控制系统的实际运行状态，明确
用户经验谈 Self Levelling Metal Machines Pte Ltd 车工专家采用FARO 激光跟踪仪(FARO Laser Tracker)，只需耗费一半时间，即可达到更高精度 更高智能的工程与技术往往是促进任何工业发展的关键动力。其中，精密工程科学至今依然是制造业的复杂制造工艺的核心因素。Self Levelling Metal Machines Pte Ltd (SLMM)正是一家精密工程公司，该公司是业务遍布全球的Self Levelling Machines (SLM)公司属下成员之一。SLMM 创办于2000年，是Self Levelling Machines (Australia)与Metal Machines Engineering Services (Singapore)两家公司的联盟企业，公司总部设在新加坡。SLMM 为多家公司提供巨型的原位精密车工服务，包括镗孔、铣削及钻孔等。SLMM 项目工程师Lok Qiuquan 分享其经验时表示，“我们多数客户是来自海事与岸外工业。我们所从事的岸外石油加工产品包括浮式生產儲油及卸油系統(FPSO)、转塔系泊系统、岸外起重機及悬链锚腿系泊(CALM)浮筒等等。这些部件的体积非常巨大，无法放置在一般的车工中心，我们必须将设备带到客户所在地点，在现场为他们进行车削。”SLMM 所承接的所有项目，都必须在车削工作开始前及完成后进行检验。模拟安装、机器对准及几何尺寸检验等都是SLMM 的日常工作之一。“这些工作需要详细测量，每次测量的条件都可能有所不同。”Lok 表示，“测量对象可能是30毫米的小孔，也可能是直径30米的巨型结构，经常需要使用多种不同的传统仪器和手持工具。”这些测量方法尽管效果相对良好，但是SLMM 依然在寻求效率更高的替代方法。“由于我们的项目日益复杂，我们意识到需要改善工作流程，以防止出现瓶颈。我们的美国伙伴向我们推荐FARO 激光跟踪仪，因为他们使用后觉得效果极好，尤其是针对需要用到圆形自调平机器(CSLMs)的项目而言。我们开始使用FARO 仪器之后，我们的工作流程在许多方法都大为改善，远远超越我们的预期。“Lok 特别指出。 ■ 过去在工作流程方面的挑战 SLMM 的工程师原本是根据工作的性质，选用项目现场所需要的各种测量仪器与设备。SLMM 所拥有的测量仪器与设备种类繁多，包括校准测量尺和激光检验设备、光学仪、内径管形千分尺、外径千分尺及内孔测量规等。 Lok 表示，“采用这些传统的仪器与手持工具，有时需要另外重新制造一些测量设备，才能对某些特别项目进行测量，意味着需要花更多时间与努力。如果这些设备带到现场之后发现不合用，我们的努力就完全白费了。此外，我们也需要技术纯熟及谨慎的技术人员来进行测量，因为这些测量数据都是人工收集 FARO 激光跟踪仪进行设置安装检查
Faro软件的大致使用方法 1.创建新的扫描项目： 第一次启动 SCENE 时，项目选择器将要求您建立缺省项目位置。如果硬盘驱动器的专用位置上已经存在现有扫描项目，则通常会选取此目录作为缺省项目位置。稍后您可以在工具--选项--文件夹--项目位置下添加更多缺省项目位置。使用标准工具栏中的创建新项目按钮或选择文件--新建--项目。使用项目选择器中的创建新项目按钮。或者直接将扫描仪扫描的文件拖入软件，处理后要保存时会提示新建项目。 如图： 2.项目历史： 项目历史显示扫描项目的所有修订版本的相关信息。项目历史是一个强大的工具，它允许您对更改进行跟踪、导出修订版本甚至恢复至特定的修订版本并恢复特定修订版本创建之前所作的所有更改。
3.使用工作区： 文件菜单下的新建--新建工作区命令或双击（扩展名为 .fls）扫描文件新建一个空白工作区。然后，SCENE 将打开一个新的工作区，其中仅包含当前扫描。直接拖入文件也可以生成工作区。在数据导入后要先保存成工作区，以此来保护原始数据不受影响。 如果您使用本地工作区进行工作，您可能需要将它与另一个工作区进行
合并。要完成此操作，您需要使用文件--导入命令导入其他工作区，然后选择文件扩展名为 .fws 的 FARO 工作区和工作区文件。 4.扫描数据的查看： 对导入工作区的数据点击鼠标右键选择视图选项，可使用快速视图、平面视图、结构视图或三维视图进行查看。 快速视图–用于检查单个扫描的标准扫描视图。为此，不必加载扫描。快速视图在几秒钟内就可获得；同时在后台加载扫描数据。后台加载完成后，便可以操作扫描点。在此之前，只能进行查看和导航。 平面视图–用于检查单个扫描。必须加载扫描；如有需要，会自动加载。如果要对特征点进行选择，必须打开这个视图才可以编辑。 三维视图–三维视图不仅能够显示单个扫描或扫描点云的扫描点，还提供了项目点云或工作区中的所有扫描和对象的组合视图。 如果想卸载该测站的视图，在你想卸载的数据上选择右键—已加载，数据即被卸载。同理，加载数据也可以这么进行。 5.三维视图下的视图查看操作： 基于观察者的飞行导航模式可模拟三维世界中的飞行活动。光标的左、右、上和下键可实现向左、向右、向前和向后的移动。向上翻页键和向下翻页键实现上下移动。此外，可按 Shift 键加快移动速度。 基于观察者的行走导航模式与飞行模式类似，但局限于 XY 平面，您只能沿着 XY 平面行走。例如，将移动限制在建筑物楼层时，行走模式就十分有用。 使用基于对象的导航（检查模式）时，看起来似乎是您原地不动，而对象在移动。旋转中心点（旋转点）位于三维世界中某处。使用三维视图工具栏中的按钮可自动或手动设置旋转点以扫描点或对象。 平移–在此导航模式中无法进行转动。将鼠标的移动理解为观察者的移动。 设置旋转点-可以以设置的点做为中心进行旋转。 通过工具--选项--导航可调整移动速度、旋转可变性、鼠标滚轮的行为和
关节臂式坐标测量机校准装置校准方法 1.范围 本方法适用于关节臂式坐标测量机的校准。 2.引用文献 本方法引用下列文献： JJF1071--2010《国家计量校准规范编写规则》 ASME B89.4.22 关节臂式坐标测量机性能评估方法 注：使用本校准方法时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3.校准条件 3.1温度条件应根据受检测量臂的测量不确定度或用户约定要求确定，温度变化不应超过1.0℃/h 。 3.2各活动部分的作用应平稳可靠，无松动和卡住现象，测量轮与被测件之间无滑动。 4.校准项目及校准方法 4.1用目视和手动检查外观及各部分相互作用 4.2此处用标准球法测量 在每一次位置处，测量标准球至少5个点（4个点分布在赤道上，1个点位于球的一级）测量时，在每一位置处，将测量臂从左方摆动到右方约180°，同时旋转腕关节约90°，拟合求球心坐标。重复测量至少6次，得到6个球心坐标，单轴坐标的最大值和最小值之差的二分之一为x δ ，y δ ，z δ ，取x δ ，y δ ，z δ的最大值为测量结果。 ()()max min 2 i i x x x δ-= （1） ()()max min 2 i i y y y δ-= （2） ()()max min 2i i z z z δ-= （3）
4.3空间长度示值误差 选用两个标准球杆，短球杆长度()50%~70%i L R = ,长球杆长度 ()2=120%~150%L R R ， 为测量臂测量半径。 测量臂的球形工作范围分为4个相等的象限，球半径等于测量臂测量半径，球心为肩关节的角度编码器的中心，仪器的安装平面为赤道平面。 标准球杆的摆放姿态为水平、垂直及50°倾斜；摆放位置以赤道平面为界分高位和低位；摆放距离是指从标准球杆中心到仪器中心的距离，以50%R 为界分远近。摆放方向是指球杆或延长线与球的关系，当球杆或延长线不通过球心时表示为切向，通过球心为径向。 10个摆放位置见下两图。每次长度测量时，采集每球至少5个点（4个点分布在赤道上，1个点位于球的一级），计算球杆中心长度。
图1 3关节平面机械臂 1.3关节平面机械臂 ?3关节平面机械臂有3个自由度，关节1有1个自由度，关节2有1个 自由度，关节3有1个自由度 ?机器人手臂的几何尺寸（mm）： 关节1长度：L1 关节2长度：L2 关节3长度：L3 ?关节的运动范围（右手）：如表1所示。 2.机器人手臂的坐标系建立 参考坐标系 (1) 为了对3关节平面机械臂进行控制，同时也便于描述机器人的动作状态，必须建立适当的初始坐标系。我们设定机械臂的初始姿态：关节1、关节2和关节3均处于水平姿态，与世界坐标系（x0,y0）的x0轴的夹角为0度。 参考坐标系（实验室坐标系）的设定如图1所示: X轴：从关节i到关节i+1的方向定义为X轴，即沿连杆方向 y轴：根据X轴和Z轴的方向，以右手螺旋法则确定 Z轴：沿关节轴方向，即垂直纸面，从里向外为Z轴正方向
(2) 连杆参数 连杆参数列表如表2所示。 表2 连杆参数 正解： 连杆之间的齐次变换矩阵为： ???? ????? ?-=10 00100 0000111 10 1c s s c T 2212212 00000100001c s L s c T -??????=?????? 3323323 00000100 01c s L s c T -??????=?????? ()()1231231231231231231231231121212001212312312312312312312312311212123123 ()000010 0001c c c s s c c s s s c s s c c c s c c c s s s s L c L c c s s s c c c s c c c s s s s c c c s s c c s s s c s L s L s c c s T T T T ?----++-+-? ? ? ++----++??==??? ? ? ? (1) 123 123112121231231121200123123 000010 0001c s L c L c s c L s L s T T T T -+????+?? ==???? ?? (2)
ECHO.6A 3.2关节臂三坐标测量机操作规程 1 适用范围 关节臂依靠其便携，高精度等优势，广泛用于汽车，模具，检具，航天等相关行业。 2 操作方法 2.1 机器安装 2.1.1 打开包装箱，双手提取测量臂FaroArm,注意不要让各关节受力。 2.1.2 机器安装之前磁力底座跟安装磁力底座的位置都要擦干净，磁力底座固定好后，设备跟磁力底座接口（安装在三角架上）要用专用工具拧紧，注意扭矩适中。利用绑带绑缚测量臂，防止其自由落下而损伤关节，注意每次测量完成都要将测量臂复位绑缚好。 2.1.3 安装探针时一只手握住FaroArm末端的按钮区域；顺时针旋转探针，将探针转入FaroArm，使用12mm扳手拧紧探针转矩扳手拧紧另一端，注意扭矩适中。 2.1.4 设备连接到计算机，通过数据线、电源线、将测量机跟电脑连接，将电池安装到测量臂主机上充电，注意检查是否连接正确，打开电源后电源指示灯亮，打开电脑及测量软件界面，插入加密狗，测量软件界面显示设备连接完好。 2.2 探针校准 2.2.1 打开测量软件，在设备选项上点硬件配置图标打开设备控制面板，选中探针管理。根据需要选择3mm球探针、6mm球探针。 2.2.2 选择“探针校准器”，将其固定。 2.2.3 在测量软件界面选择校准。 2.2.4 进行探针校准。 2.3 测量 2.3.1 除了常规测量之外，对超出测量臂范围的大型工件，可以用三个“蛙跳球”进行位置移动转换测量。 2.3.2 在测量过程中不允许用力压迫探针，测量力道要均匀，测面测点尽量垂直探针，测量圆探针保护在45度的角度，减少误差。 2.3.3 每次测完步骤后测量臂复位及绑缚带绑缚，起到保护关节作用。 3 注意事项 3.1 要注意软件界面对测量臂FaroArm关节转动极限位置的报警提示，尽量减少测量臂在接近极限的状态下测量，延长设备使用寿命