基于全三維模型的飛機(jī)大部件裝配對接測量方法及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、分類號：V262.4密級：UDC：編號：基于全三維基于全三維模型模型的飛機(jī)大部件裝配對接的飛機(jī)大部件裝配對接測量測量方法方法及實(shí)驗(yàn)研究實(shí)驗(yàn)研究AssemblyJointMeasurementMethodExperimentalStudyofLargeAircraftComponentsBasedonFull3DModel學(xué)位授予單位及代碼：長春理工大學(xué)（10186）學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：機(jī)械電子工程（080202）研究方向：光機(jī)電一體化產(chǎn)

2、品設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成申請學(xué)位級別：博士指導(dǎo)教師：曹國華教授研究生：林雪竹論文起止時間：2012.72016.10I摘要伴隨著―工業(yè)4.0‖、―先進(jìn)制造業(yè)伙伴計(jì)劃‖和―中國制造2025‖等一系列國際戰(zhàn)略規(guī)劃的進(jìn)行，我國的飛機(jī)制造業(yè)正面臨著前所未有的機(jī)遇及挑戰(zhàn)。完全實(shí)現(xiàn)飛機(jī)數(shù)字化智能裝配既是飛機(jī)制造業(yè)的長遠(yuǎn)目標(biāo)又是當(dāng)前迫切需求。隨著基于模型定義（MBD）技術(shù)在航空制造業(yè)中的應(yīng)用牽引，全三維模型的飛機(jī)數(shù)字化裝配測量技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入當(dāng)前的飛機(jī)數(shù)字化制造

3、領(lǐng)域，并成為一種新生的發(fā)展趨勢，使得基于全三維飛機(jī)大部件裝配對接的實(shí)現(xiàn)具備了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。為保證飛機(jī)大部件對接裝配質(zhì)量，本課題提出了基于全三維模型的飛機(jī)大部件裝配對接測量方法及實(shí)驗(yàn)研究。為飛機(jī)大部件裝配對接過程中的相互位姿測量建立可靠的高精度測量平臺，同時有效減少了飛機(jī)大部件裝配對接的預(yù)裝次數(shù)，減輕操作人員勞動量，降低出錯率，從而達(dá)到提高飛機(jī)大部件自動裝配對接可靠性的目的。1）研究了基于iGPS激光測量技術(shù)的飛機(jī)大部件裝配對接測量網(wǎng)絡(luò)

4、構(gòu)建方法。基于iGPS激光測量技術(shù)建立飛機(jī)大部件位姿測量網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建模型，提出對接測量網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器最佳布站方法。為飛機(jī)大部件裝配對接過程中的各對接分系統(tǒng)對象之間的相互位姿測量建立可靠的高精度測量平臺。2）研究了飛機(jī)大部件位姿參數(shù)優(yōu)化方法。在對大部件位姿描述的前提下，提出移動部件當(dāng)前位姿參數(shù)求解方法；結(jié)合飛機(jī)大部件裝配對接工藝要求，提出多目標(biāo)優(yōu)化的移動部件裝配目標(biāo)位姿求解方法，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法可靠、可行；最后對驅(qū)動定位器進(jìn)行解算，獲取定位器

5、驅(qū)動量。3）研究了調(diào)姿基準(zhǔn)點(diǎn)最佳布設(shè)方法。建立位姿測量不確定度模型，對飛機(jī)大部件位姿測量不確定度進(jìn)行仿真分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)調(diào)姿基準(zhǔn)點(diǎn)布設(shè)方式，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證調(diào)姿基準(zhǔn)點(diǎn)最佳布設(shè)方法有效可行。4）基于全三維的飛機(jī)大部件模型，對飛機(jī)大部件對接虛擬裝配模型仿真設(shè)計(jì)，提出基于理論模型的對接基準(zhǔn)模型構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)對接基準(zhǔn)部件的快速模型構(gòu)建。深入研究三維可視化干涉檢測技術(shù)，建立三維干涉參數(shù)求解模型及優(yōu)化算法，采用三維可視化方法對飛機(jī)大部件虛擬裝配對接后