[发明专利]并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法

摘要

本发明涉及一种并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法，特别是涉及采用程序建立虚拟打印仿真系统，计算给定位置向量与输出位置向量之间误差的方法。该方法主要包括以下步骤：构造并联臂打印机几何结构模型，设计输入数据，滑块节点求解，喷头顶点求解，塔杆倾斜正定矫正，仿真误差评估。本发明把设计的输入数据导入仿真模型，由评估模型计算输入和输出的误差，获取塔柱倾斜旋转角向量和打印精度之间的关系。本发明极具新颖性，简便、直观的完成塔柱小角度随机倾斜误差评估，节省实验资源，且具有误差评估准确性高、实时性好，能实现理想状态下的控制单一变量法等优点。

主权项

1.一种用于并联臂三维打印机塔柱倾斜定位误差的仿真评估方法，把预处理的真实数据导入评估模型，由仿真模型计算输入和输出的绝对误差范围以及平均值，获取塔柱倾斜旋转角向量和打印精度之间的关系；具体包括以下步骤：1)构造并联臂打印机几何结构模型；2)设计输入数据；3)求解滑块节点坐标；4)求解喷头顶点坐标；5)塔杆倾斜正定矫正；6)建立仿真误差评估模型；步骤6)所述的建立仿真误差评估模型为：通过仿真的方法获取Λ和打印精度之间的关系；提出以平面和立体两种方式的离散点作为输入R_o＝{r_o,k|1≤k≤K}，导入仿真三维打印系统，获得新的计算离散点向量集合R_c＝{r_c,k|1≤k≤K}，研究旋转角向量对打印质量的影响；初始采样点坐标系与世界坐标系的映射关系：p_o,k＝R_O‑>A·r_o,k+T_O‑>A，计算点坐标系与世界坐标系的映射关系：p_c,k＝R_O‑>a·r_c,k+T_O‑>a，根据上述两种映射关系，建立误差评估数学算法E＝sum(p_c‑p_o)/K，计算出各组给定的位置向量与输出位置向量之间的误差；其中：Λ是塔柱倾斜仿真参数，K是向量集的元素个数，k表示大于1小于K的自然正整数，R_O是初始真实向量集合作为输入，r_o,k是初始真实向量集合的元素，R_C是计算的向量集合作为输出，r_c,k是计算的向量集合的元素，R_O‑>A是初始点映射关系的旋转矩阵，T_O‑>A是初始点映射关系的平移矩阵，p_o,k是初始数据第k个点在世界坐标系的表示，p_o是初始数据在世界坐标系的矢量集合，R_O‑>a是计算后映射关系的旋转矩阵，T_O‑>a是计算后映射关系的平移矩阵，p_c,k是计算数据第k个点在世界坐标系的表示，p_c是计算数据在世界坐标系的矢量集合，E是误差矢量，sum表示误差的类型。