本發(fā)明專利技術(shù)提供一種利用工作空間測量定位系統(tǒng)進(jìn)行飛機(jī)大部件對(duì)接的方法，充分利用工作空間測量定位系統(tǒng)，即把工作空間測量定位系統(tǒng)中的接收器測量靶球固定在測量關(guān)鍵點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)接過程中對(duì)各關(guān)鍵點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)性測量，而無需在每次調(diào)整后都依次測量各關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，可達(dá)到0.1mm的對(duì)接精度，完全滿足對(duì)接精度需求，極大地提高了工作效率。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于工業(yè)現(xiàn)場大尺寸三維坐標(biāo)測量
，特別是涉及一種可以使飛機(jī)大部件進(jìn)行精確、快速對(duì)接的方法。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的飛機(jī)大部件自動(dòng)對(duì)接系統(tǒng)主要利用激光跟蹤儀對(duì)部件位姿進(jìn)行測量定位，并將測量信息傳送到大部件對(duì)接控制系統(tǒng)和調(diào)姿集成軟件系統(tǒng)，計(jì)算出部件對(duì)接所需要的調(diào)整量，然后將數(shù)據(jù)傳遞給部件定位系統(tǒng)，通過伺服電機(jī)帶動(dòng)定位系統(tǒng)進(jìn)行X、Y、Z三個(gè)方向的自由移動(dòng)以及X、Y、Z三個(gè)方向的旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)大部件的定位，完成對(duì)接。傳統(tǒng)的定位模式需采用激光跟蹤儀對(duì)飛機(jī)大部件上的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行測量，即大部件每移動(dòng)一個(gè)位置，都需要用靶球重新測量這些關(guān)鍵點(diǎn)，這樣大大降低了工作效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供本專利技術(shù)提出了一種，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)同時(shí)測量，完成對(duì)接過程的全自動(dòng)化數(shù)字控制，大大提高了對(duì)接效率。本專利技術(shù)的技術(shù)方案，對(duì)接過程包含以下步驟(1)布置好兩個(gè)激光發(fā)射基站，使被測空間完全處于發(fā)射基站激光覆蓋范圍內(nèi)，并保證測量空間位于激光發(fā)射基站的最佳工作距離處，且兩個(gè)激光發(fā)射基站發(fā)出的激光交會(huì)角為60° -90。；(2)使用基準(zhǔn)尺對(duì)兩個(gè)激光發(fā)射基站的外部參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，建立工作空間測量定位系統(tǒng)坐標(biāo)系；(3)在可移動(dòng)部件上選取若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在這些關(guān)鍵點(diǎn)處固定有測量靶球，使這些測量靶球盡可能地覆蓋可移動(dòng)部件；(4)建立飛機(jī)坐標(biāo)系并在大部件對(duì)接工裝的地基上設(shè)定地標(biāo)點(diǎn)上設(shè)定地標(biāo)點(diǎn)，使得地標(biāo)點(diǎn)在飛機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為定值；然后在工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系下測量地標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)，將工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系與飛機(jī)坐標(biāo)系進(jìn)行統(tǒng)一，從而使得在工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系下測得的坐標(biāo)值換算為在飛機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；(5)開始進(jìn)行大部件對(duì)接過程實(shí)時(shí)測量工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值，即可得到飛機(jī)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)值，而這些關(guān)鍵點(diǎn)的目標(biāo)值為在飛機(jī)坐標(biāo)系下的理論坐標(biāo)，將飛機(jī)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)值與目標(biāo)值一起參與計(jì)算，可得到可移動(dòng)部件到達(dá)目標(biāo)位置在6個(gè)自由度上做的動(dòng)作量。計(jì)算思路如下根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，如果用矩陣形式表示，可移動(dòng)部件的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的姿態(tài)關(guān)系可表示為一個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣權(quán)利要求1.，其特征在于對(duì)接過程包含以下步驟 (1)布置好兩個(gè)激光發(fā)射基站，使被測空間完全處于發(fā)射基站激光覆蓋范圍內(nèi)，并保證兩個(gè)激光發(fā)射基站發(fā)出的激光交會(huì)角為60°至90°之間； (2)使用基準(zhǔn)尺對(duì)兩個(gè)激光發(fā)射基站的外部參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，建立工作空間測量定位系統(tǒng)坐標(biāo)系； (3)在可移動(dòng)部件上選取若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在這些關(guān)鍵點(diǎn)處固定有測量靶球，使這些測量靶球盡可能地覆蓋可移動(dòng)部件； (4)建立飛機(jī)坐標(biāo)系并在大部件對(duì)接工裝的地基上設(shè)定地標(biāo)點(diǎn)，使得地標(biāo)點(diǎn)在飛機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為定值；然后在工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系下測量地標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)，將工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系與飛機(jī)坐標(biāo)系進(jìn)行統(tǒng)一，從而使得在工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系下測得的坐標(biāo)值換算為在飛機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值； (5)開始進(jìn)行大部件對(duì)接過程實(shí)時(shí)測量工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值，即可得到飛機(jī)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)值，而這些關(guān)鍵點(diǎn)的目標(biāo)值為在飛機(jī)坐標(biāo)系下的理論坐標(biāo)，將飛機(jī)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)值與目標(biāo)值一起參與計(jì)算，可得到可移動(dòng)部件到達(dá)目標(biāo)位置在6個(gè)自由度上做的動(dòng)作量，計(jì)算思路如下根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，如果用矩陣形式表示，可移動(dòng)部件的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的姿態(tài)關(guān)系可表示為一個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣全文摘要本專利技術(shù)提供一種，充分利用工作空間測量定位系統(tǒng)，即把工作空間測量定位系統(tǒng)中的接收器測量靶球固定在測量關(guān)鍵點(diǎn)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)接過程中對(duì)各關(guān)鍵點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)性測量，而無需在每次調(diào)整后都依次測量各關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)，可達(dá)到0.1mm的對(duì)接精度，完全滿足對(duì)接精度需求，極大地提高了工作效率。文檔編號(hào)G01B11/00GK102991724SQ201210519950公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日專利技術(shù)者郭洪杰, 袁立, 楊超, 邾繼貴, 趙建國, 任永杰, 薛彬 申請(qǐng)人:沈陽飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
利用工作空間測量定位系統(tǒng)進(jìn)行飛機(jī)大部件對(duì)接的方法，其特征在于對(duì)接過程包含以下步驟：（1）布置好兩個(gè)激光發(fā)射基站，使被測空間完全處于發(fā)射基站激光覆蓋范圍內(nèi)，并保證兩個(gè)激光發(fā)射基站發(fā)出的激光交會(huì)角為60°至90°之間；（2）使用基準(zhǔn)尺對(duì)兩個(gè)激光發(fā)射基站的外部參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定，建立工作空間測量定位系統(tǒng)坐標(biāo)系；（3）在可移動(dòng)部件上選取若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，在這些關(guān)鍵點(diǎn)處固定有測量靶球，使這些測量靶球盡可能地覆蓋可移動(dòng)部件；（4）建立飛機(jī)坐標(biāo)系并在大部件對(duì)接工裝的地基上設(shè)定地標(biāo)點(diǎn)，使得地標(biāo)點(diǎn)在飛機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值為定值；然后在工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系下測量地標(biāo)點(diǎn)的坐標(biāo)，將工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系與飛機(jī)坐標(biāo)系進(jìn)行統(tǒng)一，從而使得在工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系下測得的坐標(biāo)值換算為在飛機(jī)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值；（5）開始進(jìn)行大部件對(duì)接過程：實(shí)時(shí)測量工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值，即可得到飛機(jī)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)值，而這些關(guān)鍵點(diǎn)的目標(biāo)值為在飛機(jī)坐標(biāo)系下的理論坐標(biāo)，將飛機(jī)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)值與目標(biāo)值一起參與計(jì)算，可得到可移動(dòng)部件到達(dá)目標(biāo)位置在6個(gè)自由度上做的動(dòng)作量，計(jì)算思路如下：根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)原理，如果用矩陣形式表示，可移動(dòng)部件的當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的姿態(tài)關(guān)系可表示為一個(gè)旋轉(zhuǎn)矩陣????????????????????????????????????????????????和一個(gè)平移矩陣，其計(jì)算方法，與傳統(tǒng)的坐標(biāo)系配準(zhǔn)算法一致，而需要得到的姿態(tài)關(guān)系是用三個(gè)角度值（滾轉(zhuǎn)角α、偏航角β、俯仰角γ）和三個(gè)平移值（X方向Tx，Y方向Ty，Z方向Tz）這6個(gè)參數(shù)來表示的，利用如下公式，可將矩陣形式的解轉(zhuǎn)換為6參數(shù)形式，,通過求解上述方程，得到6參數(shù)表達(dá)式如下：；（6）將步驟（5）得到的被移動(dòng)部件所需要調(diào)整的六個(gè)姿態(tài)關(guān)系參數(shù)傳送到部件定位系統(tǒng)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)部件作出相應(yīng)位姿調(diào)整，然后再實(shí)時(shí)測量工作空間測量系統(tǒng)坐標(biāo)系中關(guān)鍵點(diǎn)的坐標(biāo)值，通過數(shù)據(jù)處理器計(jì)算相應(yīng)得出位姿調(diào)整參數(shù)；（7）反復(fù)重復(fù)步驟（5）和步驟（6）的過程，直到各關(guān)鍵點(diǎn)的實(shí)測坐標(biāo)值與目標(biāo)值的差小于對(duì)接誤差要求，對(duì)接過程結(jié)束。576184dest_path_image001.jpg,390556dest_path_image002.jpg,213018dest_path_image003.jpg,542368dest_path_image004.jpg,dest_path_image005.jpg...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭洪杰，袁立，楊超，邾繼貴，趙建國，任永杰，薛彬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沈陽飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)有限公司，
類型：發(fā)明
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