[发明专利]一种基于数字孪生技术的测量仪器构建方法及系统

权利要求书

1.一种基于数字孪生技术的测量仪器构建方法，其特征在于，包括：

设计测量仪器的机械结构并在数字孪生模型中构建三维仿真模型；

根据所述三维仿真模型加工实体零部件，装配实体零部件及传感器得到所述测量仪器；

测量所述实体零部件的形位误差、装配误差传输到三维仿真模型，将传感器的误差信息传输到三维仿真模型中；

对所述测量仪器进行整体校准，获取整体误差输入到三维仿真模型；

在所述数字孪生模型中根据所述实体零部件的形位误差、装配误差及所述测量仪器的整体误差建立测量误差和不确定度计算模型；根据所述传感器的误差信息建立传感器信号误差模型；

再次对测量仪器进行整体校准，将校准数据输入所述数字孪生模型建立测量仪器的静态误差模型；

测量所述测量仪器的动态误差输入所述数字孪生模型，建立测量仪器的动态误差模型；

所述测量仪器构建完成。

2.根据权利要求1所述的测量仪器构建方法，其特征在于，所述设计测量仪器的机械结构，包括：确定所述测量仪器的主要零部件及尺寸。

3.根据权利要求1所述的测量仪器构建方法，其特征在于，所述测量所述实体零部件的形位误差、装配误差，包括：

测量所述实体零部件装配前，每个零部件的坐标；

测量所述实体零部件装配后，关键轴系、导轨、工装夹具的形位误差。

4.根据权利要求1所述的测量仪器构建方法，其特征在于，所述传感器的误差信息包括：传感器安装误差和固有误差。

5.根据权利要求1所述的测量仪器构建方法，其特征在于：所述对测量仪器进行整体校准时可采用标准球或标准立方体。

6.一种基于权利要求1～5任一项所述的基于数字孪生技术的测量仪器构建方法的系统，其特征在于，包括：测量仪器物理子系统、数字孪生模型和综合测量控制子系统；

所述测量仪器物理子系统，用于：

安装固定所述待测物理实体；

在数字孪生模型驱动下对待测物体实体进行测量；

所述数字孪生模型，用于：

输入所述待测物理实体的参数；

规划测量路径和参数并进行模拟测量；

生成准确测量路径，开放所述测量仪器物理子系统的操作权限；

所述综合测量控制子系统，用于：

连接并控制所述测量仪器物理子系统和所述数字孪生模型之间的数据采集和测量；

控制所述测量仪器物理子系统的运行。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述待测物理实体的参数包括待测物理实体的尺寸。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于：所述测量仪器物理子系统包括测量仪器的机械平台、零部件和传感器。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于：所述数字孪生模型与所述测量仪器物理子系统的机械平台、零部件尺寸保持一致，传感器规格参数相同。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述连接并控制所述测量仪器物理子系统和所述数字孪生模型之间的数据采集和测量；包括：

采集所述测量仪器物理子系统的各项参数并输入到所述数字孪生模型；

将所述数字孪生模型生成的准确测量路径反馈到测量仪器物理子系统。