【摘要】：大型飛機(jī)的生產(chǎn)制造水平是國家工業(yè)、科技及綜合實力的集中體現(xiàn),而大型航空復(fù)合材料承力構(gòu)件的制造、裝配質(zhì)量是提高飛機(jī)安全性、可靠性的重要保障。為了實現(xiàn)復(fù)合材料零件的高可靠、低損傷裝配連接,需要對大型復(fù)合材料零件的表面尺寸進(jìn)行高精度三維測量,并應(yīng)用逆向重建技術(shù)還原其表面形貌特征,進(jìn)行虛擬裝配,提前預(yù)知配合面的間隙,為裝配填隙工作提供依據(jù),以達(dá)到減小裝配間隙及應(yīng)力目的,同時也是優(yōu)化裝配工序的重要依據(jù)。雙目視覺憑借其非接觸、精度高、效率高等優(yōu)勢已逐漸被廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。本文針對被測零件尺寸大、部分區(qū)域存在遮擋等問題,采用雙目視覺測量大型復(fù)合材料航空零件,并重點研究了三維數(shù)據(jù)拼接技術(shù),主要研究內(nèi)容如下:(1)針對傳統(tǒng)拼接方法中所使用的普通標(biāo)記點難以自動匹配、效率低、現(xiàn)場適應(yīng)性差等問題,提出一種基于時間量的多環(huán)形編碼點,并將該編碼點應(yīng)用于四目視覺拼接中。根據(jù)相機(jī)的動態(tài)采集特性,編碼點以一定的頻率明暗交替變化,通過相機(jī)采集序列圖像求解編碼點頻率,得出其編碼值,并完成自動匹配。通過與圓形編碼點對比,編碼點的正確解碼率可以達(dá)到100%,并利用該編碼點完成四目拼接實驗,其拼接精度可以達(dá)到0.015%。(2)針對長3m以上及筒類零件的三維形面測量,提出一種基于激光跟蹤儀的大視場雙目視覺拼接方法,建立點位誤差傳遞模型,并通過仿真的方式分析了標(biāo)定全局控制點與視覺坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系中公共點的數(shù)量、布局方式等對拼接精度的影響規(guī)律,指導(dǎo)公共點的布局,實現(xiàn)精度在0.2mm以上拼接。(3)為方便使用,設(shè)計并開發(fā)了雙目視覺測量系統(tǒng),對所有硬件線路進(jìn)行集成連接,增添安全設(shè)備,并設(shè)計了單張圖片采集保存及實時顯示程序及激光掃描及相機(jī)采集同步控制程序,完成系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計。(4)在上述研究基礎(chǔ)上,利用所開發(fā)的雙目視覺拼接測量系統(tǒng),在實驗室進(jìn)行精度驗證實驗,實驗結(jié)果表明在3m的測量范圍其拼接精度可達(dá)0.163mm;并在某飛機(jī)制造廠車間對某型號的飛機(jī)外翼壁板及C形梁進(jìn)行測量,驗證了本文所提方法及系統(tǒng)的有效性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V262

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2662604