8-프로브 오차분리법을 이용한 진직 구동장치의 5자유도 오차 운동 정밀 측정

Abstract

본 연구에서는 진직 구동장치의 5 자유도 구동 오차의 정밀 측정 방법이 연구되었다. 5-DOF 구동오차를 측정하기 위해 Measurement unit1,2,3 으로 구성된 8 프로브 시스템이 설계되었다. 또한 각 Measurement unit 유닛의 프로브의 기하학적 관계가 고려되어 프로브 출력식이 수립되었다. 제안된 측정 시스템은 sequential model 기반의 측정 방법으로 각 unit 에서 프로브 출력에 유입되는 형상 오차 성분을 분리하고, unit 들간의 기구학적 배치에 의해 유입되는 구동 오차 성분들을 보상해주며, 이를 통한 정밀한 5-DOF 구동오차가 산출 가능하다. 추가로 5-DOF 오차운동의 기구학적 오차가 고려된 교호작용을 보상하는 iteration 과정을 통해 더욱 정밀한 5-DOF 구동오차 측정 방법이 제안된다. 모사실험을 통해 제안된 측정 시스템은 형상 성분 분리되지 못하는 방법과 비교하여 5-DOF 구동 오차 정밀 측정 성능이 검증되었고, 실제 실험을 통해 이와 같은 성능이 확인되었다.