并联坐标测量机是一类全新的坐标测量系统,它具有结构简单、测量精度高、测头位姿灵活等特点,是一种技术附加值很高的机电一体化产品.文章首先介绍一种基于3-RPS运动机构的3自由度并联坐标测量机的结构、特点及测量原理,然后对该坐标测量机的运动学约束问题进行了探讨,并采用优化算法对该坐标测量机的测量空间进行了分析与计算,从而为并联坐标测量机的优化设计提供了必要的理论依据.

使用OpenGL图形库中的图形函数，设计出六自由度并联坐标测量机的虚拟样机。在此基础上对其运动过程采用包围盒算法进行碰撞检验，给出了具体的碰撞检验算法，完成了算法编程并对其进行了仿真。该算法缩短了碰撞检验时间，提高了视景屏幕的刷新率，进一步增强了虚拟样机系统的真实感和用户的沉浸感。

依据并联机构的位置反解模型，给出了求解6-DOF并联坐标测量机位置正解的无约束优化模型，并应用粒子群算法（PSO）对该优化问题进行了求解，由此可将复杂的并联坐标测量机测量建模问题转换为优化问题，从而求得位置正解。仿真结果表明：80个粒子大约经过55次的迭代运算后，收敛精度可达到0．5Mm，平均运行时间约为3s。粒子群算法应用于并联坐标测量机测量建模与求解，可获得较高的计算速度和计算精度。

给出了三自由度并联机构坐标测量的运动反解模型，依据矩阵全微分理论，导出测头位姿误差与各运动副位置误差及调节器运动误差之间的相互关系，建立了新型坐标测量机的误差模型。通过计算机仿真，讨论了机构参数误差对测量结果的影响，为实际误差的补偿与控制奠定了理论基础。

并联运动机构具有结构刚性大、运动速度高、误差不叠加等独特特性,因而若将其应用于坐标测量机中,将有可能使坐标测量机的测量精度及测量效率等综合性能得到很大程度的改善.本文首先介绍了一种基于并联运动机构的新型坐标测量机的结构、特点及工作原理,然后建立了该坐标测量机的测量模型,最后,在Windows98(Windows NT)开发环境下,通过VC++ 6.0 调用OpenGL 图形库中的图形函数,对该坐标测量机的虚拟原型进行了参数化三维建模与仿真,从而为真实样机的制作奠定了基础.

并联机构的运动学分析即是求解并联机构的输入与输出构件的位移、速度、加速度之间的关系。文章以基于Stewart平台的六自由度并联机构坐标测量机为研究对象，在ADAMS软件环境下建立了六自由度并联坐标测量机的虚拟样机模型，然后基于虚拟样机对所研究的并联坐标测量机进行了运动学仿真。通过软件仿真，可以对并联坐标测量机各种运动性能产生直观的了解，从而为并联坐标测量机的设计与开发提供软件验证方法，为建立物理样机打下坚实的基础。同时利用虚拟样机技术还可以大大简化并联坐标测量机的运动学逆解和正解，为进一步对并联坐标测量机的系统优化创造了有利条件。

首先对6-DOF并联机构坐标测量机的组成结构及工作原理进行了介绍,然后针对该坐标测量机的运动特点,提出了一种基于逐次逼近算法的结构参数识别与修正方法。该方法以最小二乘逐次逼近算法为基础,以寻找6自由度并联机构坐标测量机的43个主要结构参数为目的。文中对所提算法的求解过程进行了详细的论述,并通过计算机仿真计算,对结构参数的识别与修正结果进行了验证。仿真结果表明,所提出的逐次逼近算法能够充分利用目标函数值的信息,优化搜索过程具有较强的方向性和目标性,且收敛速度较快。采用该方法对6自由度并联机构坐标测量机的结构参数进行识别与修正以后,可使该坐标测量机的测量精度得到明显改善。