1、安 徽 工 业 大 学（专、本科学位论文）开题报告及工作计划表姓 名 学 号 专 业 研究方向 导师姓名 安 徽 工 业 大 学年 月- 1 -格式是保证文章结构清晰、纲目分明的编辑手段，撰写毕业论文可任选其中的一种格式，但所采用的格式必须符合上表规定，并前后统一，不得混杂使用。格式除题序层次外，还应包括分段、行距、字体和字号等。对于段落要求：（1）首行缩进两个字符（2）段前、段后行间距均安 0.1 行设置（3）行间距用固定行间距，设置值为 1.3 倍；对字体的要求：除标题用黑体外，其余全部用宋体；字号的要求：正文部分字号均用小四；以下以模板的形式具体给出。- 2 -_20 _级 学位论文开题
2、报告论 文 题 目 万向铰误差分析研究及其对机器人位姿测量机精度影响论文选题来源本课题研究的目的、意义：（对于这类标题：段前段后设置 13 磅）本课题的研究对象是余晓流教授等研制的用于并联机床位姿检测的串并联坐标测量机。该测量机的特点是可实现并联机床位姿的综合检测，测量效率高。与单纯的串联机构或并联机构测量机相比，该串并联测量机还具有工作空间和刚度较大，动态误差和积累误差较小的特点。（1）首行缩进两个字符（2）段前、段后行间距均安 0.1 行设置（3）行间距用固定行间距，设置值为 1.3 倍；以下均同）目前该串并联测量机存在的问题是测量精度不够理想。它直接影响该测量机的工作性能。本课题要做的就
3、是研制出高精度的万向铰，并对其进行误差研究、参数优化、参数标定，分析万向铰的结构误差对测量机位姿误差的影响；并对测量机机构参数进行优化，以进一步提高其测量精度和工作性能，促进该位姿综合测量机的实用化。- 3 -本课题国内外研究概况（并在表格最后附上文献综述）：1. 对用于并联机构的万向铰的研究包括：1) 运动学及工作空间分析；（对于这类小编号采用：段前缩进 1 厘米，下同）2) 铰链架相对运动的干涉分析；3) 机构参数优化，使其具有较大的工作空间，较小的体积和较高的精度；4) 铰链的制造误差和位置误差对并联机构工作空间及终端位姿精度的影响。根据已有的研究可知万向铰的制造误差对并联机构终端位姿精
4、度的影响较大，但是目前很少有关于高精度万向铰的研究。2. 机构参数的优化方法有：1) 数值计算方法；2) 模拟退火计算方法；3) 进化计算方法；4) 人工神经网络计算方法；5) 混合优化方法。- 4 -本课题研究内容、研究方法及研究思路（技术路线）：1. 高精度万向铰的研制：1) 万向铰的设计：a) 提出高精度万向铰的结构方案；b) 用 UG 软件建模，并进行工作空间和干涉分析；c) 绘制图纸并制造。2) 万向铰的标定：用外部标定的方法，识别万向铰参数。3) 分析万向铰误差对测量机精度的影响：结合已经建立的测量机位姿误差模型，分析研制的万向铰对终端误差的影响。2. 机构参数的优化：用改进的遗传
5、算法，以坐标测量机的位姿误差为目标函数对机构参数进行优化，得到全局最优解。- 5 -本课题预期的进展和成果：预期进展：2007.11-2007.12 提出高精度万向铰的结构方案；2007.12-2008.2 用 UG 软件建模，并进行运动学分析，绘制图纸并制造；2008.3-2008.4 万向铰的标定：用外部标定的方法，识别万向铰参数；2008.52008.8 分析万向铰误差对测量机精度的影响：结合已经建立的测量机位姿误差模型，分析研制的万向铰对终端误差的影响；2008.9-2008.11 机构参数的优化：用改进的遗传算法，以坐标测量机的位姿误差为目标函数对机构参数进行优化，得到全局最优解；2
6、008.12-2009.3 论文撰写，准备论文答辩.预期成果：1. 研制出高精度的万向铰。2. 发表两篇以上学术论文。- 6 -本课题特色与创新之处：1. 拟改进的串并联六坐标测量机，相对串联结构或并联结构的六坐标测量机在结构上具有积累误差小，工作空间大的优点。2. 拟研制的高精度万向铰，将用高精度滚动轴承做转动副，使其具有高精度高灵活性的特点。- 7 -预计存在的主要问题、困难及解决办法：1. 为了保证万向铰的灵活性，对具有高精度要求的测量机来说，相对较大的铰链间隙是必然存在的。这就要求设计的高精度万向铰在结构原理上要比一般万向铰的间隙小。拟用高精度滚动轴承做转动副来减小间隙，并保证万向铰的灵活性。2. 对机构参数优化时，由于作为目标函数的误差模型比较复杂，寻找全局最优解难度较大。拟用改进的遗传算法寻找全局最优解。- 8 -导师意见：导师签字：年 月 日- 9 -开题报告会评审组提出的主要问题、建议及意见：评审组组长（签名）：
