21世纪人工智能日益发展,转轴作为旋转运动的基准,已经成为精密测量、加工、控制的重要部件,同时在高端加工制造、航天航空、光学分析等领域具有重要地位。是目前世界上普遍采用的用于提高精度测量、加工、控制等设备精度的主要途径之一。研制高精度的全周测量仪对于高端加工制造以及航天航空等领域的进步具有重要意义。本课题针对基于激光准直和激光干涉的转轴六自由度几何运动误差测量系统存在的研究问题,开展更进一步的研究工作。主要为实现转轴六自由度几何运动误差的高精度快速同时测量。本论文的主要研究内容有:1.概述了精密转轴六自由度几何运动误差测量方法的发展现状、研究意义,介绍实验台的光学系统工作原理,六项几何运动误差的测量原理以及工作台各个仪器的主要性能指标进行论述。2.建立和完善转轴六自由度几何运动误差同时测量系统的误差分析与补偿模型。根据转轴的运动方式以及各自由度几何运动误差的测量原理,建立了基于齐次坐标变换方法的通用运动学模型。利用该模型可以计算出测量系统的空间误差补偿值。分析系统主要组成部件的安装误差、制造误差以及误差串扰等对测量结果的影响。利用Zemax和MATLAB对测量系统和补偿模型进行仿真分析。3.为了满足精密检测准备产品市场化需求,采用基于C#WPF编写软件开发界面,实现参数配置、光斑位置可视,补偿曲线绘制,保存等多项功能,不仅满足实验可视化基本要求,并且具备面向对象,面向市场的可视化需求。4.进行转轴六自由度同时测量实验,分析利用误差模型补偿前后,转轴全周每隔30°定位点的六自由度误差量,以及补偿前后的重复性数值变化程度。进行测量仪器与自准直仪和一维激光位移传感器的对比实验并分析对比误差。并指出目前测量仪器存在不足并给出合理建议。图43幅,表9个,参考文献62篇。