舱段自动装配位姿求解方法研究

在航天器自动化总装过程中需首先确定航天器舱段在装配空间内的准确位姿,为实现舱段位姿的快速精准求解,以圆柱体类航天器舱段结构为例,提出了一种矢量位姿求解法。通过在舱段的圆柱面上合理布设特征点,利用阻尼最小二乘法求解舱段连体坐标系原点在装配空间内的位置矢量,并结合空间圆柱面方程求解舱段连体坐标系的旋转矩阵,进而求得舱段的6个位姿参数。对矢量位姿求解法进行数值仿真,仿真结果验证了该方法的有效性和准确性。     

飞机大部段数字化调姿对接系统设计

为提高飞机大部段装配质量和效率,设计一套飞机大部段数字化调姿对接系统。系统以SIMOTION D435为核心控制器,配有应力监测系统和空间测量系统。通过实验验证了这套系统具有较高的运动精度和定位精度,满足使用要求。     

机身装配中自动定位器调姿算法研究

以某型机机身桶段自动对合为研究对象,提出了基于西门子simotion D的定位器运动控制系统,并研究了调姿算法实现过程,机身下半桶段先做平移变换使中心与理论中心重合,然后分别绕中心做三个自由度旋转使实际坐标轴与理论坐标轴重合,实现机身桶段自动调姿对合。     

机翼调姿对接运动仿真技术研究

以飞机机翼调姿对接运动仿真为研究内容,通过CATIA建立运动仿真模型。利用五次多项式对机翼调姿对接轨迹进行规划,将对接过程划分为3个阶段。根据刚体位姿描述方法,用MATLAB逆解出定位器驱动量,并将结果导入运动仿真模块,完成调姿对接过程中机翼速度和加速度的运动仿真分析。仿真结果表明,机翼运动速度、加速度曲线光滑连续,调姿对接规划满足运动学要求。     

导弹舱段六自由度并联调姿托架设计及运动学分析

针对导弹舱段对接主要依靠手工作业的现状,设计一种六自由度并联调姿托架,可完成舱段偏航、俯仰、自转全姿态位置调整,实现舱段自动化、高效率对接.首先建立调姿托架的三维模型并对其结构进行介绍;其次对模型进行运动学理论分析,得到了自由度、运动学方程及其正反解,并利用ADAMS软件对调姿托架进行运动学仿真,获得自由度计算结果以及...     

一种圆柱类部件调姿的分布式并联机构误差分析

为提高分布式并联调姿机构的对接精度,减少系统误差的影响,从机构布放误差、参数测量误差和机构控制误差３个方面分析了误差原因,并定量分析了各误差的影响程度.以船舶大型推进轴系为例,搭建了船舶轴系对接试验台架,验证了误差分析的正确性,为复杂环境下的圆柱类大型零部件的高效、高精度对接装配提供了参考.     

基于数字化装配偏差建模的飞机舱段对接定位方案研究

机身成龙是飞机总装工艺中的一个重要环节,各舱段对接质量直接影响到机身整体外形精度,舱段对接工序中各舱段总成定位方案的选取对于机身外形协调精度具有重要的影响;开展面向飞机机身舱段对接装配的数字化装配偏差建模研究,针对飞机舱段大部件总装对接工艺,采用确定性定位方法对相邻部段对接面位置精度进行分析,建立不同基准定位方案的装配偏差分析模型和评价指数,对比不同定位方案对于装配质量的影响;在某实际机型中后机身与后机身舱段对接协调问题中得到应用验证。     

光学系统装配误差分析及装调路径优选

分析了透射式光学系统中透镜以球面接触形式和平面接触形式装配时,多种公差对透镜装配误差(倾斜误差和偏心误差)的综合影响,从光学公差和机械公差设计的角度综合评价光学系统公差设计的合理性。借助于光学元件的分划工艺和绕中心轴线旋转装入的角度,提出了透镜与镜筒装配位姿量化的确定方法及装调路径描述方法。利用光学设计仿真软件ZEMAX进行了基于MTF指标的公差灵敏度分析,从而进一步提出了基于误差权重因子的装调路径优选方法,并用三片式柯克物镜系统的装调验证了研究方法的合理性。     

基于ADAMS的机翼调姿动力学仿真

阐述了飞机机翼调姿技术及调姿算法,利用五次多项式对机翼运动轨迹进行规划。在CATIA中完成了机翼调姿仿真模型,通过SIMDESIGN接口软件将CATIA模型导入ADAMS,利用ADAMS对机翼调姿过程进行动力学仿真。仿真结果表明,机翼调姿算法能满足机翼调姿动力学约束条件,且调姿误差在允许的范围内。     

基于距离加权误差的曲面体位姿调整优化算法

针对大型曲面体装配对接中存在的误差优化,研究了位姿调整中控制点匹配问题和测量误差最小化算法。提出了一种由对接基准面位置决定的距离加权误差计算新模型,研究不同的位姿控制点与基准面的位置关系对制造误差的权重赋值,并对控制点的理论坐标进行预处理,用非线性最小二乘法和高斯—牛顿迭代法求解坐标系转换的七参数最优解。通过实验验证,相比预处理前,该算法有效提高了对接准确度,为机床定位器调姿提供了一种新方法。     

基于平面表像法和多关节联动的刀具刃磨位姿调整

在工具磨床上刃磨刀具时,待刃磨面的位姿调整涉及复杂的空间平面联动变换,其角度调整的计算问题用一般方法很难解决。以平面表像法为基础,建立了刀具待刃磨面的平面像图,提出了一种将空间平面的旋转问题转化为射影平面内像点的移动问题,进而利用万向夹多关节联动旋转来实现刀具刃磨面位姿调整的方法,并给出了相应的计算公式。刃磨实验与建模仿真表明,所提方法能够方便地刃磨出具有不同切削角度组合的单点刀具。     

追踪与目标航天器相对位姿参数四元数的解析算法

提出了利用5个非共面特征光点和单目视觉的航天器相对位置和姿态参数测量的解析算法。首先,给出测量系统的基本结构和特征点的配置形式;然后,以3个对称结构特征点为一组,将5个特征光点分为两组,利用四元数测量算法,分别得到单目视觉的航天器相对位姿参数的方程组,结合2个方程组获得了航天器相对位姿参数的解析解形式,并对解析解进行修正;最后,通过计算实例对解析算法进行数学 仿真,结果表明:该算法能够满足航天器相对位姿确定精度和实时计算要求。     

基于位姿反馈的三臂空间机器人抓捕轨迹规划

以三臂空间机器人为研究对象,针对经历奇异位形时出现的位姿误差问题,提出一种基于位姿误差反馈的轨迹规划算法。根据系统一般运动学方程并结合动量守恒方程建立系统运动学模型,利用位姿期望指令得到误差运动方程。以关节角速度为控制量,设计了基于位姿误差反馈的控制率,使闭环系统的跟踪误差按指数速度收敛。该方法能够减小机器人奇异点邻域内的位姿跟踪误差,且在离开奇异区域后能完全消除误差。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一种以测量关键特征拟合舱段位姿的方法

受工艺条件和产品性能限制,在舱段上无法事先加工用于测量其位姿的基准点。为此提出了一种以测量及拟合关键特征获取舱段位姿的方法。首先根据舱段结构特点提取舱段上满足装配精度要求的关键特征并利用激光跟踪仪测量。利用2σ准则剔除关键特征测量数据中粗差异常点,以改进基于经典测量平差理论中的最小二乘法在处理粗差时容错性较差的问题。然后利用处理后的关键特征数据拟合舱段坐标系原点及各坐标轴方向的单位向量,最终得到舱段的位姿参数。仿真试验结果表明：经改进的最小二乘法在拟合舱段位姿时能获得更高的精度;所提出的位姿拟合方法的实用性和通用性不仅能满足舱段位姿测量与计算需求,也能为其他刚体位姿求解提供参考。     

激光扫平仪检测方法与调校系统

激光扫平仪是为一些工程应用提供平面或直线基准的一种便携式仪器。通过对扫平仪的扫平原理分析 ,提出并设计了一个以数字方式给出激光束空间关系的检测与校正系统 ,该系统大大提高了扫平仪的检测和校正精度和效率 ,降低了对检测空间的要求     

柔性装配单元的零件位姿误差补偿方法

介绍一种巧妙利用价格低廉的光电开关，配合机器人的高精度，采用中断技术来进行定量的零件位姿误差动态在线检测与补偿的快速装配方法。目的是为了提高装配系统的可靠性和安全性，有效地进行故障预防和排除。     

移动机器人平台的位姿检测

主要研究非平整地面移动机器人平台位姿分析以及位姿检测的问题.根据移动机器人在复杂地形条件下的工作要求以及所研究机器人的结构特点,设计了2种机器人平台位姿检测的方法.     

城轨列车运行自动调整策略及其特性分析

通过对列车运行图的分析,结合城市轨道交通的特点,有针对性地对列车运行时间建立了数学模型。在此基础上,通过对列车运行调整策略的研究,提出了几种列车运行自动调整策略,并就不同调整策略中列车晚点的传播特性及其对后续列车运行的影响进行了研究和分析。最后通过实例分析和计算,验证相关算法的可行性。     

一种面向球姿态检测的图像透视畸变校正方法

针对球姿态视觉检测中图像的“近大远小”透视畸变问题,提出了一种面向球姿态检测的图像透视畸变校正方法。基于相机成像模型分析了透视畸变的特点及产生原因,根据已知的球体特征模型、相机标定技术和逆透视变换原理构建了图像透视畸变校正模型,进而实现球体任意姿态图像的透视畸变校正。实验结果表明,利用该方法测量直径60 mm以内的球体姿态时平均绝对误差低于0.6°,且该方法适用于工业生产中球体的其他视觉测量。     

VC平台下的飞机翼身自动对接系统软件设计与实现

依据飞机翼身自动化对接的需要,基于V isual C++6.0平台设计并实现了飞机翼身自动对接系统控制软件。介绍了自动化对接系统组成与工作原理,根据机翼与机身的对接工艺过程,设计了软件的控制流程。根据对接系统要实现的功能,对系统控制软件进行了模块划分。并给出了系统控制软件几个关键模块的具体实现过程。