大型高級装置の品質検査および組立工程の制御要求を満たすために、レーザートラッカー向けの能動整準型姿勢測定標的を設計し、姿勢測定の数学モデルとそれに対応するモデルパラメータの校正および非線形誤差補正方法を確立した。まず、能動整準型姿勢測定標的の構成、動作原理、座標系定義、測定データ取得と前処理方法について説明し、次に光線ベクトル制約および重力ベクトル制約条件に基づき、標的の姿勢解算モデルをそれぞれ構築した。さらに、ニューラルネットワークアルゴリズムを用いてモデル解算で得られた姿勢データの非線形誤差を補正し、姿勢求解過程に関わるモデルパラメータ行列の校正方法およびニューラルネットワークの訓練方法を分析・提案した。最後に能動標的を用いてパラメータ校正および姿勢測定実験を実施した。実験結果は15m範囲内において、能動整準型姿勢測定標的とLeica T-MACセンサーの姿勢測定の二乗平均平方根偏差が0.030°であり、産業用大型姿勢パラメータの高精度測定の要求を満たすことを示している。

姿勢測定;レーザートラッカー;パラメータ融合;能動整準;慣性センサー