飞机壁板机器人自动化制孔法向修正技术研究

发布时间：2016-06-30 22:14

  本文关键词：飞机壁板机器人自动化制孔法向修正技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

《浙江大学》 2014年

飞机壁板机器人自动化制孔法向修正技术研究

李永超  

【摘要】：自动化制孔技术是飞机数字化装配过程中的一项重要技术,随着机器人技术的不断发展和进步,机器人自动化制孔技术在飞机装配中的应用越来越广泛。在飞机部件自动化制孔过程中,连接孔的加工质量直接影响到飞机的使用寿命以及安全性。在此背景下,本文以飞机壁板机器人自动化制孔系统为研究对象,对保障孔位精度的制孔法向修正技术进行了深入研究。 第一章阐述了国内外自动化制孔技术的发展现状,同时提出了在飞机壁板制孔过程中法向修正技术对于保证制孔精度的重要性。在此基础上确定了论文的总体架构,并提出了论文的研究内容。 第二章针对飞机壁板自动化制孔的要求,架构了一套机器人自动化制孔系统。首先对系统的总体结构及硬件组成进行说明,在此基础上提出了系统中各部分硬件的控制方式,然后给出控制系统软件的开发情况,最后介绍了机器人自动化制孔的工艺流程。 第三章提出了一种用于制孔法向修正的激光位移传感器的标定技术。首先研究了激光位移传感器的工作原理、测量精度和安装方式,然后利用基准平板对激光位移传感器进行标定,通过调节6次以上基准平板的位姿,获得激光位移传感器的相关数据,根据最小二乘法计算出每个激光位移传感器的位置坐标和方向矢量参数。 第四章提出了一种制孔法向修正实现的方法。首先利用标定好的激光位移传感器测量得到制孔部位周边点的数据,根据这些点数据计算并得到制孔部位的单位法向量,进而获得制孔部位法向量与制孔刀具进给方向向量的转换关系。利用上述转换关系,通过调整机器人的位姿,实现制孔法向修正。 最后,利用课题组搭建的机器人自动化制孔系统平台对激光位移传感器的标定方法和制孔法向修正方法进行实验验证,实验结果表明：激光位移传感器的标定方法完全可行,并且精度较高；制孔法向修正方法能够实现制孔时的法向修正功能,并且经过法向修正后系统加工的孔法向偏差均在0.5°以内,保障了制孔位置精度。

【关键词】：
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP242
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 袁庆;楼立志;陈玮娴;;基于加权总体最小二乘的平面点云拟合方法[J];测绘通报;2011年03期

2 黄 真,李艳文,高 峰;空间运动构件姿态的欧拉角表示[J];燕山大学学报;2002年03期

3 官云兰;刘绍堂;周世健;张立亭;鲁铁定;;基于整体最小二乘的稳健点云数据平面拟合[J];大地测量与地球动力学;2011年05期

4 张春富,张军,唐文彦,卢红根;激光跟踪仪在大尺寸工件几何参数测量中的应用[J];工具技术;2002年05期

5 公茂震;袁培江;王田苗;张睿;;航空制孔机器人末端垂直度智能调节方法[J];北京航空航天大学学报;2012年10期

6 刘雪梅，冯跃志;空间离散点曲面法矢估算的一种新方法[J];华北水利水电学院学报;1994年04期

7 费军;自动钻柳技术发展现状与应用分析[J];航空制造技术;2005年06期

8 楼阿莉;国内外自动钻铆技术的发展现状及应用[J];航空制造技术;2005年06期

9 郭恩明;国外飞机柔性装配技术[J];航空制造技术;2005年09期

10 邹方;薛汉杰;周万勇;许国康;;飞机数字化柔性装配关键技术及其发展[J];航空制造技术;2006年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 汪俊;飞机结构件反求建模关键技术研究[D];南京航空航天大学;2007年

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 苏鹏;何广平;;单腿跳跃机器人动力学建模与仿真验证[J];北方工业大学学报;2011年03期

2 窦建武,余跃庆;柔性机器人协调操作的力可操作性研究[J];北京工业大学学报;2000年03期

3 刘迎春,余跃庆;柔性协调机器人系统的动力学建模与仿真[J];北京工业大学学报;2000年S1期

4 陈志翔,黄勇,卢振洋,殷树言;弧焊机器人系统的运动学求解[J];北京工业大学学报;2002年03期

5 李剑锋,张玉茹,王新华,魏源迁,伍良生,吴光中;多指手操作系统的运动学通解及活动性分析[J];北京工业大学学报;2003年03期

6 赵京;李玉龙;;冗余度机器人动力学容错性能[J];北京工业大学学报;2011年10期

7 刘其广,戈新生;一种机器人动力学的旋量—矩阵方程[J];北京机械工业学院学报;2001年03期

8 陈友东,樊锐,陈五一,陈鼎昌;在五轴数控机床上刃磨球头铣刀的研究[J];北京航空航天大学学报;2002年03期

9 韩先国,陈五一,陈鼎昌;基于路径跟踪原理求解6-SPS并联机构位置正解[J];北京航空航天大学学报;2002年03期

10 胡磊,高翌飞,王田苗,王满宜;矫形外科机器人技术及应用研究[J];北京航空航天大学学报;2005年04期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 孙立宁;刘彦武;曲东升;李长峰;;靶定位并联机器人控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

2 王艺玮;郑联语;蔡志为;;飞机翼盒水平装配柔性夹具设计与验证研究[A];第三届民用飞机先进制造技术及装备论坛论文汇编[C];2011年

3 邱艳峰;于立娟;刘荣升;高英杰;;智能化泵车臂架电液操控技术的开发研究[A];中国机械工程学会流体传动与控制分会第六届全国流体传动与控制学术会议论文集[C];2010年

4 史国振;孙汉旭;程时端;贾庆轩;张延恒;吴凡;;基于预估补偿的手眼伺服空间机器人控制方法研究[A];2006年首届ICT大会信息、知识、智能及其转换理论第一次高峰论坛会议论文集[C];2006年

5 林晓鹰;;摩托车自动焊接生产系统仿真[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年

6 张征;李杞仪;谢存禧;;机器人臂示教仿真中运动干涉的交互判别[A];第十一届全国机构学年会暨首届青年机构学研讨会论文集[C];1998年

7 金宗耀;;冗余度空间机器人力矩与避奇异综合优化[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第八届学术年会论文集（下篇）[C];2011年

8 宋建国;梁宁;;基于C语言开发的断层属性计算方法[A];山东地球物理六十年[C];2009年

9 仲秋;史保平;张杨;;利用Amira进行汶川地区地球物理数据的可视化[A];中国地球物理·2009[C];2009年

10 陈伟;陈磊;金隼;孙晓峰;来新民;卢鹄;;容差方案设计在飞机装配数字量协调技术中的应用[A];第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编（论文集）[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年

2 吴德烽;计算智能在三维表面扫描机器人系统中的应用研究[D];大连海事大学;2010年

3 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年

4 高贯斌;关节臂式坐标测量机自标定方法与误差补偿研究[D];浙江大学;2010年

5 李正义;机器人与环境间力/位置控制技术研究与应用[D];华中科技大学;2011年

6 郭秀丽;采伐联合机机械手运动分析与控制系统研究[D];东北林业大学;2011年

7 李宪华;服务机器人双臂协作技术研究及实现[D];上海大学;2011年

8 史成坤;一种紧急救援的带臂球形机器人的研究[D];北京邮电大学;2010年

9 郭辰;永磁球形电动机动力学解耦控制及通电策略研究[D];天津大学;2010年

10 冯胜强;基于UG的弧焊机器人离线编程与统计方法的焊接质量判定[D];天津大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年

2 顾之宇;自动钻铆系统的模块化设计及其实现方法研究[D];南昌航空大学;2010年

3 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年

4 张祖华;2-PPa移动并联机构运动学设计[D];浙江理工大学;2010年

5 赵进科;正交三自由度并联机构动力学分析[D];郑州大学;2010年

6 衣振国;数控—测量一体化技术研究与系统开发[D];大连理工大学;2010年

7 赵振;航天复合材料工艺数据库构建及典型工艺研究[D];大连理工大学;2010年

8 李响;基于DSP的网络运动控制技术研究[D];大连理工大学;2010年

9 伍英华;六自由度一体式坦克模拟器误差特性及控制[D];大连理工大学;2010年

10 李朝弟;大锻件尺寸测量及形状检测技术研究[D];大连理工大学;2010年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 罗德安,朱光,陆立,廖丽琼;基于3维激光影像扫描技术的整体变形监测[J];测绘通报;2005年07期

2 曹力;;多重三维激光扫描技术在山海关长城测绘中的应用[J];测绘通报;2008年03期

3 牟淑志;卜雄洙;李永新;;高动态环境下的捷联惯导系统姿态算法的研究[J];弹箭与制导学报;2006年03期

4 鲁铁定;周世健;张立亭;官云兰;;基于整体最小二乘的地面激光扫描标靶球定位方法[J];大地测量与地球动力学;2009年04期

5 林雪原,刘建业,赵伟;一种改进的旋转矢量姿态算法[J];东南大学学报(自然科学版);2003年02期

6 鲜斌,王平,齐智平;CNC系统中的伺服控制卡[J];电气传动;2000年04期

7 王家军,齐冬莲;运动控制系统的发展与展望[J];电气时代;2004年10期

8 李叶松,董玮;基于CPLD的开放式四轴运动控制器的设计[J];电子技术应用;2002年05期

9 康健 ,陶涛 ,梅雪松 ,吴序堂;基于在系统可编程技术的PC运动控制卡研究[J];电子技术应用;2002年08期

10 周江华,苗育红,李宏,孙国基;四元数在刚体姿态仿真中的应用研究[J];飞行力学;2000年04期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 吴敏;基于约束和特征的结构类零件实体模型重建关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年

2 贺美芳;基于散乱点云数据的曲面重建关键技术研究[D];南京航空航天大学;2006年

3 武元新;对偶四元数导航算法与非线性高斯滤波研究[D];国防科学技术大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 任朴林;基于散乱数据的截面线生成及模型重构技术研究[D];南京航空航天大学;2003年

2 张士邈;适合高动态环境的捷联惯导系统高精度算法研究[D];西北工业大学;2002年

3 彭雨哟;反求工程中基于草图轮廓的特征模型重建技术[D];南京航空航天大学;2004年

4 张妍;工业以太网及其实时特性的研究[D];河北工业大学;2005年

5 丛军;基于虚拟仪器的机翼自动钻铆机托架测控系统的研究[D];西南交通大学;2005年

6 王士峰;基于激光位移检测技术的螺纹检测仪的研制[D];长春理工大学;2005年

7 吴涛;工业机器人切削加工离线编程研究[D];浙江大学;2008年

8 曾鹏;基于工业机器人的机翼、垂尾测量点检测与打制系统设计[D];浙江大学;2008年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 杜宝瑞;冯子明;姚艳彬;毕树生;;用于飞机部件自动制孔的机器人制孔系统[J];航空制造技术;2010年02期

2 欧阳;邹成;刘继红;;面向机翼柔性制孔的多层次数控程序结构[J];计算机集成制造系统;2011年08期

3 张文栋;王建;薛晨阳;熊继军;张斌珍;仝召民;;基于共振隧穿二极管的GaAs悬臂式声传感器研究[J];传感技术学报;2006年05期

4 李宗春;李广云;薛志宏;;大型双曲率雷达天线检测方法研究[J];现代雷达;2005年11期

5 王建;张文栋;薛晨阳;熊继军;张斌珍;仝召民;;基于共振隧穿二极管的GaAs基压力传感器研制[J];传感技术学报;2006年05期

6 张文栋;熊继军;薛晨阳;张斌珍;仝召民;;介观压阻效应及器件[J];机械工程学报;2008年11期

7 杨清好，宋震，陈尔昌，，陈日曜;曲面加工─测量一体化系统[J];湖北工学院学报;1994年03期

8 杨青,马伯渊,王伟;大型球面天线面板调整量的计算方法研究[J];现代雷达;2004年10期

9 ;雷达设备与系统[J];电子科技文摘;2006年04期

10 权勇;李文辉;卢奕南;张振花;;一种对空间散乱点集进行简化的新方法[J];吉林大学学报(工学版);2008年S1期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 董登科;王俊扬;;紧固孔原始疲劳质量控制与制孔技术研究[A];第八届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ卷）[C];1999年

2 蔡闻峰;薛小平;;先进复合材料结构飞机机械连接技术现状及发展方向[A];第二届民用飞机制造技术及装备高层论坛资料汇编（论文集）[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 万德筠;[N];中国航空报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 鲍永杰;C/E复合材料制孔缺陷成因与高效制孔技术[D];大连理工大学;2010年

2 秦娜;旋转超声波磨削制孔的切削力建模与试验研究[D];大连理工大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李永超;飞机壁板机器人自动化制孔法向修正技术研究[D];浙江大学;2014年

2 洪华舟;面向飞机长寿命连接的制孔工艺研究[D];南京航空航天大学;2012年

3 顾金伟;飞机壁板机器人自动化制孔控制系统开发[D];浙江大学;2013年

4 林琳;民用飞机自动化装配制孔技术研究[D];上海交通大学;2012年

5 方垒;环形轨道制孔系统动、静态特性的有限元分析[D];浙江大学;2014年

6 费少华;机器人制孔终端执行器控制系统设计研究[D];浙江大学;2012年

7 王一军;基于工业机器人的飞机壁板高速精确制孔系统研究[D];浙江大学;2012年

8 曹国顺;工业机器人精确制孔试验研究[D];浙江大学;2012年

9 汪仁;基于气动力控制压脚的机器人制孔系统设计研究[D];浙江大学;2012年

10 王继虎;面向飞机自动化装配的机器人精密制孔工艺参数优化[D];南京航空航天大学;2012年

  本文关键词：飞机壁板机器人自动化制孔法向修正技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：64152