多轴激光加工机器人光路几何误差建模方法研究（一）

发布时间：2012-05-25 作者：彭艳谢少荣罗均罗振军来源：万方数据

关键字：多轴激光加工机器人加工五轴加工

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本文以五轴数控激光加工机器人为例，建立其光路传输路径和几何误差模型，试验结果表明了该方法的有效性。

2.3 光线实际传播路径变换矩阵

在实际条件下，激光传播时，入射光线与理想入射光线存在一定偏差，导致入射点在x、y、z方向产生位置误差。反射镜片与机械本体固定联接，受到发热、振动、安装精度等因素的影响，反射镜片会在6个自由度方向产生误差，从而实际入射点与理想入射点的位置也会产生误差。从以上分析可以得出入射点位置误差由入射光线偏差与反射镜片的位姿误差决定。

当入射光线为光源直接发出的光线时，设由实际光线与理想光线偏差引起入射点在x、y、z方向产生位置误差为：△x＇、△y＇、△z＇。

此时入射光线偏差引起的入射点误差矩阵为：

设反射镜片位姿误差为：△x＂、△y＂、△z＂，△α、△β、△γ，其中△x＂、△y＂、△z＂是在x、y、z方向位置误差，△α、△β、△γ是分别绕x、y、z三轴角度误差。由于反射镜片的位姿误差引起的入射点位置误差矩阵为：

反射镜片角度误差矩阵为：

综上可以得到反射镜片位姿误差引起的入射点误差特征矩阵为：

当△α、△β、△γ很小时有：

其中：

因此激光实际传播路径变换矩阵为：

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