本文關(guān)鍵詞：輕型自主爬行鉆鉚系統(tǒng)加工任務(wù)自適應(yīng)控制策略研究　出處：《南京航空航天大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著飛機裝配質(zhì)量要求的不斷提高,高柔性化和智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代飛機裝配技術(shù)的發(fā)展趨勢。機身大部件對接對縫處的制孔鉚接任務(wù)對飛機裝配技術(shù)提出了新的需求,傳統(tǒng)的飛機裝配方式已不能滿足其裝配要求,輕型自主爬行鉆鉚系統(tǒng)作為一種新型的自動化制孔解決方案,依靠吸盤吸附于產(chǎn)品表面完成制孔工作,以其小型化高柔性的特點逐漸成為航空制造領(lǐng)域的焦點。本文主要從系統(tǒng)的智能化控制策略出發(fā),圍繞輕型自主爬行鉆鉚系統(tǒng)加工任務(wù)的自適應(yīng)修正技術(shù)展開研究。主要研究內(nèi)容如下:(1)提出鉆鉚系統(tǒng)加工任務(wù)自適應(yīng)控制策略的總體方案。從系統(tǒng)的加工任務(wù)需求入手,分析并提出了系統(tǒng)加工中爬行鉆鉚系統(tǒng)的定位、行走路線識別和產(chǎn)品誤差的自適應(yīng)識別與修正方法,并對系統(tǒng)自適應(yīng)控制進行總體方案設(shè)計;(2)根據(jù)鉆鉚系統(tǒng)具體的技術(shù)指標(biāo)對系統(tǒng)的初定位和行走路徑識別任務(wù)進行方案設(shè)計。分析鉆鉚系統(tǒng)的實際工作狀態(tài),提出系統(tǒng)在產(chǎn)品表面的定位檢測需求,針對任務(wù)需求進行詳細方案設(shè)計,提出基于單目視覺檢測的定位識別方法,并對系統(tǒng)坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換與定位算法進行研究,求解出多基準(zhǔn)下的定位檢測方法與定位算法。針對行走路徑的檢測任務(wù)提出了選擇性站位路徑識別的方法,并提出了基于重力的路徑調(diào)整方案;(3)開展產(chǎn)品裝配誤差的檢測與修正算法的研究工作,包括產(chǎn)品的位置誤差與孔位的姿態(tài)誤差。根據(jù)鉆鉚系統(tǒng)具體的制孔位置精度與法向垂直精度指標(biāo)要求,對產(chǎn)品誤差進行在線檢測方案設(shè)計,提出基于單目視覺檢測系統(tǒng)的位置誤差檢測方案和基于多傳感器測距的孔位法向檢測方案。并對檢測結(jié)果進行位置誤差修正算法研究和法向誤差調(diào)整方案設(shè)計,在滿足系統(tǒng)重量要求的前提下提出了三自由度并聯(lián)機構(gòu)調(diào)姿方案,完成了系統(tǒng)調(diào)姿自由度的計算驗證,研究了調(diào)姿算法,并通過Matlab軟件對算法進行了仿真驗證;(4)針對鉆鉚系統(tǒng)實驗需求提出實驗方案,搭建相應(yīng)的實驗平臺,進行鉆鉚系統(tǒng)定位實驗驗證、產(chǎn)品誤差的在線檢測與系統(tǒng)姿態(tài)調(diào)整方案的實驗驗證,實驗結(jié)果表明本文提出的解決方案結(jié)構(gòu)上可行,算法上滿足系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)要求。
[Abstract]:With the continuous improvement of aircraft assembly quality requirements, high flexibility and intelligence has become the development trend of modern aircraft assembly technology. Large parts of the fuselage docking butt hole riveting task has put forward new demands on the aircraft assembly technology, the traditional way of aircraft assembly can not meet the requirements of assembly, light autonomous crawling drilling automatic drilling system as a new solution, depending on the suction hole to complete the work on the surface of the product, with its small high flexibility has gradually become the focus in the field of aviation manufacture. Based on intelligent control strategy in this paper mainly from the system, the light independent adaptive crawling drilling and riveting system correction task to launch the research. The main research contents are as follows: (1) puts forward the overall scheme of drilling machining task riveting system adaptive control strategy. From the demand of the system in processing tasks, Analysis of the system in the process of crawling positioning drilling and riveting system, adaptive identification and correction method of route recognition and product error, and the overall design of adaptive control system; (2) according to the technical index of drilling and riveting system specific to the system initial location and path recognition task was designed. The analysis of actual working condition of drilling and riveting system, put forward the system requirements in product positioning surface detection, detailed design according to the task requirement, put forward position recognition method of monocular vision based detection and localization research and transformation of coordinate system algorithm, solving the multiple reference positioning detection method and positioning algorithm for. Detection method of selective path path station identification is proposed, and puts forward the path adjustment scheme based on gravity; (3) to carry out product assembly error. Research of measurement and correction algorithm, including position error and attitude error of the hole position of the product. The vertical accuracy index according to the requirements of drilling and riveting system specific hole position accuracy and method of design of online detection scheme of product error, put forward the position error of monocular vision detection system detection scheme and multi sensor location hole a method based on the detection scheme based on. And to design error adjustment scheme of position error correction method and Algorithm Research on the test results, the three degree of freedom parallel mechanism adjusting scheme satisfies the system weight requirements, complete the calculation of degrees of freedom pose adjusting system of verification, attitude control algorithm, and the algorithm was verified by Matlab simulation software; (4) according to the experimental requirements drill riveting system put forward the experiment scheme, the corresponding experimental platform, drilling riveting system positioning experiment, product error Experimental verification of differential online detection and system attitude adjustment scheme shows that the solution proposed in this paper is feasible and the algorithm meets the technical requirements of the system.

【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V262.4

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本文編號：1377444