广东工业大学：《三维逆向工程技术》课程教学资源（讲义）关节臂式测量系统

房事2黄大学 GUANGDONG UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 关节臂式测量机 9000

关节臂式测量机

关节臂测量机 @关节臂测量机的定义： 关节臂测量机仿照人体关节结构，以角度基准取代长度基 工大学 准，由几根固定长度的臂通过绕互相垂直轴线转动的关节（分 别称为肩、肘和腕关节)互相连接，在转轴上装有探测系统的 坐标测量装置。 6自由度关节臂测量机 7自由度关节臂测量机 2-2-2 2-2-3

关节臂测量机的定义： 关节臂测量机仿照人体关节结构，以角度基准取代长度基 准，由几根固定长度的臂通过绕互相垂直轴线转动的关节（分 别称为肩、肘和腕关节）互相连接，在转轴上装有探测系统的 坐标测量装置。 6自由度关节臂测量机 2-2-2 7自由度关节臂测量机 2-2-3 关节臂测量机

关节臂测量机 与传统的三坐标测量机相比 关节臂式坐标测量机具有体积小、质量轻、便于携带、测 量灵活、测量空间大、环境适应性强、成本低等优点。 随着近年来的不断发展，该产品已经具有三坐标测量、在 线检测、逆向工程、快速成型、扫描检测、弯管测量等多种功 能。 一般来说关节臂测量机的精度比传统的框架式三坐标测量 机精度要略低，精度一般为10ym级以上，加上只能手动，所 以选用时要注意应用场合

与传统的三坐标测量机相比 关节臂式坐标测量机具有体积小、质量轻、便于携带、测 量灵活、测量空间大、环境适应性强、成本低等优点。 随着近年来的不断发展，该产品已经具有三坐标测量、在 线检测、逆向工程、快速成型、扫描检测、弯管测量等多种功 能。 一般来说关节臂测量机的精度比传统的框架式三坐标测量 机精度要略低，精度一般为10μ m级以上，加上只能手动，所 以选用时要注意应用场合。 关节臂测量机

关节臂测量机 @工作原理 设备在空间旋转时，设备同时从多个角度编码 器获取角度数据，而设备臂长为一定值，这样计算 机就可以根据三角函数换算出测头当前的位置，从 而转化为X、Y、Z的形式。 臂2 关节4 关节2 角度编码器×6 关节】 臂1 基座 关节6

工作原理 设备在空间旋转时，设备同时从多个角度编码 器获取角度数据，而设备臂长为一定值，这样计算 机就可以根据三角函数换算出测头当前的位置，从 而转化为X、Y、Z的形式。 关节臂测量机

关节臂测量机 @测头 >接触式测头 庚京工老大学 >扫描测头 Scarorks

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关节臂测量机 ●接触式测头一一可用于常规尺寸检测和点云数据的采集 优点：超轻重量，可移动性好，便于移动运输；精度较 大学 高，测量范围大，死角较少，对被测物体表面无 特殊要求

接触式测头——可用于常规尺寸检测和点云数据的采集； 优点：超轻重量，可移动性好，便于移动运输；精度较 高，测量范围大，死角较少，对被测物体表面无 特殊要求。 关节臂测量机

关节臂测量机 激光扫描测头 一一实现密集点云数据的采集，用于逆向工程和CAD对 京工業大学 比检测。 ScanWorks G-Scan Perceptron公司的 Romer公司的 FAR0公司的ScanArm V2、 ScanWorks V)系列激 G-Scan系列 ScanArm V3系列 光扫描头

激光扫描测头 ——实现密集点云数据的采集，用于逆向工程和CAD对 比检测。 Perceptron公司的 ScanWorks V系列激 光扫描头 Romer公司的 G-Scan系列 FARO公司的ScanArm V2、 ScanArm V3系列 关节臂测量机

关节臂测量机 激光扫描测头优点： >速度快，采样密度高，适用面广； 工大学 >对被测物体大小和重量无特别限制，适用于柔软物体 扫描； >操作方便灵活，死角少，柔性好： >维护容易，环境要求低，抗干扰性强； >特征测量和扫描测量可结合使用

激光扫描测头优点： 速度快，采样密度高，适用面广； 对被测物体大小和重量无特别限制，适用于柔软物体 扫描； 操作方便灵活，死角少，柔性好； 维护容易，环境要求低，抗干扰性强； 特征测量和扫描测量可结合使用。 关节臂测量机

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关节臂测量机激光扫描操作流程 @物件的表面处理和着色 @连接测量系统 @关节臂的初始化 @扫描采集数据 @保存并输出数据

关节臂测量机激光扫描操作流程 物件的表面处理和着色 连接测量系统 关节臂的初始化 扫描采集数据 保存并输出数据