關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x

　　關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，通常簡(jiǎn)稱(chēng)為“關(guān)節(jié)臂”或“測(cè)量臂”，是一種便攜式的、高精度的三維坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)。它模仿了人類(lèi)手臂的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，通過(guò)在不同位置安裝旋轉(zhuǎn)編碼器來(lái)獲取空間點(diǎn)的坐標(biāo)。
 

　　關(guān)節(jié)臂三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x組成，工作時(shí)由1—固定平臺(tái)、2—磁性表座(或吸盤(pán)、三腳架)、3—測(cè)量機(jī)主機(jī)、4—電腦及軟件、5—測(cè)頭幾部分組成。測(cè)量時(shí)必須穩(wěn)定固定在平臺(tái)上(不要求水平但要求整個(gè)測(cè)量過(guò)程保持測(cè)量機(jī)及被測(cè)工件的相對(duì)位置穩(wěn)定)，測(cè)量機(jī)主機(jī)通過(guò)吸盤(pán)或螺釘固定，便攜式計(jì)算機(jī)通過(guò)USB信號(hào)線連接主機(jī)，軟件完成測(cè)量數(shù)據(jù)采集和處理并生產(chǎn)測(cè)量報(bào)告。
 

　　量機(jī)由三根剛體臂、六個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)和一個(gè)測(cè)頭組成。三根臂相互連接，其中一個(gè)為固定臂，它安裝在任意基座上，以支撐測(cè)量機(jī)所有部件，另外兩個(gè)活動(dòng)臂可運(yùn)動(dòng)于空間任意位置，以適應(yīng)測(cè)量需要，其中一個(gè)為中間臂，一個(gè)為末端臂并在此尾端安裝測(cè)頭。第一根固定臂與第二根中間臂之間、第二根與第三根末端臂之間、第三根與接觸測(cè)頭之間均為關(guān)節(jié)式連接，可作空間回轉(zhuǎn)，而每個(gè)活動(dòng)關(guān)節(jié)裝有相互垂直的回轉(zhuǎn)角傳感器，可測(cè)量各個(gè)臂和測(cè)頭在空間的位置。每個(gè)關(guān)節(jié)的回轉(zhuǎn)中心和相應(yīng)的活動(dòng)臂構(gòu)成一個(gè)極坐標(biāo)系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)角即極角由傳感器測(cè)量，而活動(dòng)臂兩端關(guān)節(jié)回轉(zhuǎn)中心距離為極坐標(biāo)的極徑長(zhǎng)度，可見(jiàn)該測(cè)量系統(tǒng)是由三個(gè)串連的極坐標(biāo)系統(tǒng)組成，當(dāng)測(cè)頭與被測(cè)件接觸時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)可給出測(cè)頭在空間的三維位置信息，測(cè)頭與被測(cè)件在不同部位接觸時(shí)，根據(jù)所建立的測(cè)量數(shù)學(xué)模型，由計(jì)算機(jī)給出被測(cè)參數(shù)實(shí)際值。
 

　　核心原理： 它的工作原理類(lèi)似于人的手臂。每個(gè)關(guān)節(jié)處都裝有一個(gè)高精度的角度編碼器。當(dāng)測(cè)頭(相當(dāng)于指尖)接觸到工件表面時(shí)，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)讀取所有關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，結(jié)合已知的臂桿長(zhǎng)度，通過(guò)數(shù)學(xué)算法(坐標(biāo)變換)計(jì)算出測(cè)頭所在點(diǎn)的精確三維坐標(biāo)(X, Y, Z)。
 

　　典型應(yīng)用領(lǐng)域：
 

　　汽車(chē)制造：在線檢測(cè)白車(chē)身、分總成、檢具、夾具。
 

　　航空航天：測(cè)量飛機(jī)零部件、工裝、復(fù)合材料構(gòu)件。
 

　　模具行業(yè)：模具檢測(cè)與調(diào)試，逆向工程抄數(shù)。
 

　　重工業(yè)與能源：大型鑄鍛件、風(fēng)電葉片、發(fā)電機(jī)部件的檢測(cè)。
 

　　教育與科研：作為教學(xué)工具和科研實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
 

　　文物修復(fù)與考古：非接觸式掃描，用于文物數(shù)字化存檔和虛擬修復(fù)。