[發明專利]一種基于折線逼近的壁板插配方法

無效

• 申請號: 201210152315.9
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102658870A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 王青;竇亞冬;柯映林;李江雄;畢運波;程亮;俞慈君
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種基于折線逼近的壁板插配方法，其特征在于,包括起始位姿計算與折線路徑設計階段、起始位姿與折線路徑信息入庫階段、壁板插配階段三個階段，其中

起始位姿計算與折線路徑設計階段包括如下步驟：

1）在下側壁板（3）、左側壁板（1）及右側壁板（2）上各安裝6個工藝球頭（4），工藝球頭（4）與定位器（19）球窩形成球鉸連接，實現壁板的支撐固持；

2）由下側調姿定位系統（16）、左側調姿定位系統（17）及右側調姿定位系統（18）分別驅動下側定位器組（20）、左側定位器組（21）及右側定位器組（22）沿飛機坐標軸平移，使得互相分離的三塊壁板向飛機航向中心軸線靠近，當第一壁板插配區（5）和第二壁板插配區（6）的邊界輪廓搭接時，各壁板停止平移；

3）將每塊壁板上6個工藝球頭（4）的當前坐標值PCi＝[X_Ci,Y_Ci,Z_Ci]^T與理論坐標值P_Di=[X_Di，Y_Di,Z_Di]^T相匹配其中i＝1,2,3,4,5,6，用綜合誤差最小法計算出壁板此時所處的位姿L_b=[x_b,y_b,z_b,α_b,β_b,γ_b]^T，該位姿即為壁板插配的起始位姿；壁板插配的目標位姿L_t=[x_t,y_t,z_t,α_t,β_t,γ_t]^T為插配完成后的位姿則x_t=y_t=z_t=0,α_t=β_t=γ_t=0；

4）根據下側壁板（3）、左側壁板（1）及右側壁板（2）在第一壁板插配區（5）、第二壁板插配區（6）內的位姿，判斷哪塊壁板具有平移空間，若下側壁板（3）具有平移空間則驅動下側定位器組（20）沿第一平移方向（11）移動一段距離S，若左側壁板（1）具有平移空間則驅動左側定位器組（21）沿第二平移方向（12）移動一段距離S、若右側壁板（2）具有平移空間則驅動右側定位器組（22）沿第三平移方向（13）移動一段距離S，平移原則為當平移壁板與其他壁板的框或者蒙皮搭接時平移停止，且平移過程中壁板兩兩之間無碰撞，記錄壁板的平移距離S和平移方向；

5）重復步驟4）中的操作，直至下側壁板（3）、左側壁板（1）及右側壁板（2）都到達其目標位姿，步驟4）中單個壁板的平移距離序列{S_j1,S_j2，S_j3...}為該壁板的平移路徑，三塊壁板從起始位姿出發沿各自路徑順次平移，形成插配的折線路徑{S_j1，S_k1,S_m1,...,S_j2,S_k2,S_m2，...,S_j3，S_k3,S_m3，...}，字母下標用來區分壁板，數字下標用來區分步序；

起始位姿與折線路徑信息入庫階段包括如下步驟：

6）在數據庫系統（15）中添加位姿表和路徑表，位姿表的一行記錄表示一塊壁板的插配起始位姿信息，起始位姿信息由ID,ComFlag,x,y,z,α,β，γ屬性列給出；路徑表的一行記錄表示一條平移步驟信息，平移步驟信息由ID,TaskID,Step,ComFlag,Status,x,y,z,α,β，γ屬性列給出，表中所有的平移步驟信息構成壁板插配的折線路徑信息；

7）將步驟3）中的起始位姿信息和步驟5）中的折線路徑信息錄入數據庫系統（15）中，供工藝集成系統（14）使用；

壁板插配階段包括如下步驟：

8）工藝集成系統（14）從數據庫系統（15）中獲取起始位姿信息、折線路徑信息后，向下側調姿定位系統（16）、左側調姿定位系統（17）及右側調姿定位系統（18）發送相應壁板的插配起始位姿，三個調姿定位系統分別驅動下側定位器組（20）、左側定位器組（21）及右側定位器組（22）平移，直至下側壁板（3）、左側壁板（1）及右側壁板（2）都到達插配的起始位姿；

9）工藝集成系統（14）取出路徑中的步驟信息并預先計算下側壁板（3）、左側壁板（1）及右側壁板（2）平移后的位姿，向下側調姿定位系統（16）、左側調姿定位系統（17）及右側調姿定位系統（18）發送步驟信息和平移命令；

10）下側調姿定位系統（16）、左側調姿定位系統（17）及右側調姿定位系統（18）依據接收到的步驟信息驅動相應定位器組平移，平移完成后向工藝集成系統（14）發送平移完成信息；

11）重復步驟9）和步驟10），工藝集成系統（14）將路徑中所有的步驟信息發送完畢，完成復雜曲面壁板的插配。