飞机翼身自动对接装配偏差动态综合修正

发布时间：2020-05-11 12:17

【摘要】：针对当前激光跟踪仪辅助叉耳式飞机机身机翼(以下简称翼身)对接装配为开环控制,翼身对合接头交点位置准确度和翼身相对位置协调准确度难以兼顾的不足,本文提出一种基于激光跟踪仪和机器视觉的翼身自动对接装配偏差动态综合修正方法。研究了基于激光跟踪仪测量网的机翼位姿偏差动态修正方法、基于机器视觉的翼身对合接头交点位置偏差动态检测方法、异构测量设备数据融合滤波方法,开发出飞机翼身对接装配质量偏差综合动态修正系统软件,并基于单叉耳式飞机翼身对接装配试验系统对软件功能和算法精度进行了测试。本文具体研究内容如下:1)分析了飞机翼身对接装配质量评价标准;结合交点位置准确度和翼身相对协调准确度,提出了基于激光跟踪仪和机器视觉的翼身自动对接装配偏差动态综合修正方法,阐述了其系统组成和实施步骤。2)研究了基于激光跟踪仪测量网的机翼位姿偏差动态修正方法。根据激光跟踪仪自动跟踪测量原理以及坐标转换算法,构建了高精度激光跟踪仪测量网。综合考虑粒子滤波不足和人工鱼群算法优点,给出基于机翼调姿运动模型和激光跟踪仪测量模型的人工鱼群粒子滤波算法,建立了机翼位姿偏差动态修正函数模型。3)研究了基于机器视觉的叉耳交点位置偏差动态检测方法。设计搭建了叉耳交点位置偏差视觉测量平台;研究了相机成像原理和标定方法;给出叉耳交点孔同轴度和配合间隙测量模型;研究了对合面图像预处理和特征检测方法;结合翼身对合阶段调姿方程,建立了叉耳交点位置偏差动态求解函数模型。4)研究了异构测量设备数据融合算法。推导出基于加权最小二乘法的异构测量设备数据融合模型;将激光跟踪仪测量网和机器视觉测量数据进行融合滤波,结合机翼位姿偏差动态修正算法,即可实现飞机翼身对接装配质量综合动态修正。5)翼身对合质量偏差综合动态修正软件开发与试验研究。以单叉耳式飞机翼身对自动对接装配试验平台为测量分析对象,开发出飞机翼身自动对接装配质量偏差动态综合修正软件。验证软件各项功能,分析试验数据。
【图文】：

波音787大部件自动化对接平台

图 1-2 F35 自动化装配 EMAS 系统机机身段、机翼段对接装配上使用激光跟踪，通过测量辅助技术（MMA）进行飞机部件调寸公差、理论外形和对合面匹配等技术指标姿，加大减少了工装和型架的使用，满足了
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V262.4;TP391.41

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本文编号：2658441