基于激光跟蹤儀的飛機(jī)部件對(duì)接調(diào)姿軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、飛機(jī)裝配是飛機(jī)制造過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。飛機(jī)裝配過(guò)程就是將大量的飛機(jī)零件按圖紙、技術(shù)要求等進(jìn)行組合、連接的過(guò)程。飛機(jī)部件對(duì)接是飛機(jī)總裝階段的主要工作，是指由多個(gè)相鄰組件或部件連接形成飛機(jī)大型結(jié)構(gòu)件。自從上世紀(jì)90年代初波音公司的B777采用無(wú)紙化設(shè)計(jì)開始全面實(shí)施飛機(jī)數(shù)字化制造技術(shù)以來(lái)，數(shù)字化裝配技術(shù)在西方發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展迅速。隨著非接觸測(cè)量技術(shù)、自動(dòng)定位和調(diào)姿技術(shù)和柔性裝配技術(shù)等的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外對(duì)飛機(jī)部件自動(dòng)對(duì)接技術(shù)作了深入的研究并取得了很大的成就

2、。一些國(guó)外的大型飛機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)將飛機(jī)部件自動(dòng)對(duì)接技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際裝配過(guò)程中，并且取得了良好的應(yīng)用成果。
　　國(guó)內(nèi)的飛機(jī)裝配，尤其是部件總裝，大多數(shù)還是采用傳統(tǒng)的手動(dòng)調(diào)整方式，而在使用了先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備和定位調(diào)姿設(shè)備后，仍然存在一些問(wèn)題：飛機(jī)部件對(duì)接自動(dòng)化程度不高，在飛機(jī)的產(chǎn)品工程數(shù)據(jù)集的定義中，沒(méi)有根據(jù)飛機(jī)部件自動(dòng)對(duì)接的需要，為飛機(jī)部件自動(dòng)對(duì)接提供專用的測(cè)量基準(zhǔn)，缺少整套系統(tǒng)完整的飛機(jī)部件對(duì)接控制軟件系統(tǒng)等。
　　針對(duì)上述問(wèn)題

3、，本文的主要工作概括如下：
　　第一，提出部件對(duì)接控制軟件系統(tǒng)的總體架構(gòu)。本文將飛機(jī)部件對(duì)接系統(tǒng)劃分為測(cè)量系統(tǒng)、定位調(diào)姿系統(tǒng)（數(shù)控定位器）和集成控制軟件平臺(tái)三部分。本文主要研究目標(biāo)是建立一個(gè)完善的自動(dòng)對(duì)接軟件系統(tǒng)，其主要包括飛機(jī)部件對(duì)接的項(xiàng)目管理、對(duì)接過(guò)程控制與管理、硬件設(shè)備管理（定位調(diào)姿系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)）和三維模擬仿真等。
　　第二，解決激光跟蹤儀位姿標(biāo)定和飛機(jī)部件位姿計(jì)算問(wèn)題。首先推導(dǎo)了多臺(tái)激光跟蹤儀之間的位姿標(biāo)定公式，將

4、多臺(tái)激光跟蹤儀的測(cè)量結(jié)果統(tǒng)一到一個(gè)坐標(biāo)系上，并提出評(píng)價(jià)多臺(tái)激光跟蹤儀標(biāo)定結(jié)果的數(shù)學(xué)依據(jù)。其次推導(dǎo)了飛機(jī)部件在激光跟蹤儀測(cè)量坐標(biāo)系下的位姿計(jì)算公式。
　　第三，設(shè)計(jì)飛機(jī)部件對(duì)接控制軟件的功能模塊。將對(duì)接控制軟件劃分為向?qū)郊善脚_(tái)、硬件設(shè)備管理和三維模擬仿真三部分。根據(jù)飛機(jī)部件對(duì)接流程設(shè)計(jì)了向?qū)郊善脚_(tái)的工作流程，從項(xiàng)目管理、自動(dòng)對(duì)接、手動(dòng)調(diào)姿、日志管理、權(quán)限管理等子模塊闡述了集成平臺(tái)的設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)要介紹了激光跟蹤儀和定位調(diào)姿設(shè)備，并