并联机构具有运动惯性小、刚度大、误差平均效应等优势,被广泛应用于机器人、机床等领域。利用并联机构优点,课题组运用3-PUU构型研发了一款坐标测量机,旨在拓宽并联机构在精密测量领域的应用,该项目得到了国家自然科学基金的支持。本论文主要围绕并联坐标测量机相关误差特性开展比较深入的研究。本论文工作主要包括:第一,基于3-PUU并联坐标测量机结构和闭环矢量法原理,建立测量机测头位姿的运动学反解与正解模型,据此进一步建立测量机测头位姿误差模型,根据测量机测头位姿误差模型以及蒙特卡罗法基本原理,设计位姿误差解算程序,从而为实现测量机测量功能以及测量机误差分析奠定理论基础。第二,研究铰链位置误差对测头位姿误差的影响。铰链位置误差包含滑块运动误差分量和铰链装配位置误差分量。针对滑块运动误差,采用双频激光干涉仪测量其运动直线度误差、以自准直仪测量其角运动误差探明滑块运动误差规律。采用蒙特卡罗法分析铰链装配位置误差以及滑块运动误差耦合作用下测头位姿误差概率分布和标准差分布,比较工作空间内误差分布特点及差异性,分析表明相比于滑块运动误差,铰链装配位置误差对测头位姿误差影响度更显著。第三,本论文系统研究杆长误差对测头位姿误差的影响。采用蒙特卡罗法分析杆长误差下的测头位姿误差概率分布和标准差分布。并针对杆长误差对测头位姿误差影响开展实验。实验和仿真结果表明杆长误差对测头X坐标轴方向的位置误差影响大于Y方向。第四,研究滑块运动误差、铰链装配位置误差和杆长误差综合误差对测头位姿误差的影响。采用蒙特卡洛法分析滑块运动误差、铰链装配位置误差和杆长误差综合作用下的测头位姿误差概率分布和标准差分布。研究表明铰链装配位置误差对测头位姿误差影响最显著,滑块运动误差影响最小;工作空间内不同位置处,不同位姿误差分量间,误差分布都不同,工作空间边缘处位姿误差最大,更具体地表现为X向位置误差最大,Z向位置误差最小,姿态角α误差最大,姿态角β误差最小。