為了提高艙段的裝配效率和裝配質(zhì)量,艙段的自動(dòng)化對(duì)接裝配是必然的趨勢(shì)。許多國(guó)家都在為該目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行努力和探索,美國(guó)則在該方向已經(jīng)取得領(lǐng)先,有了成熟的艙段自動(dòng)化對(duì)接裝配線用于艙段的自動(dòng)對(duì)接裝配。自動(dòng)化對(duì)接的前提是兩艙段的相對(duì)位姿關(guān)系可知可表示可處理。因而艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化對(duì)接裝配的首要環(huán)節(jié)。本文就是針對(duì)艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量方法進(jìn)行研究。本文根據(jù)實(shí)際工程項(xiàng)目的具體測(cè)量工況提出一種新的基于激光輪廓掃描的艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量方案,該方案將兩個(gè)激光輪廓儀分別安裝在測(cè)量轉(zhuǎn)臂兩端,安裝方向相反,由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)測(cè)量轉(zhuǎn)臂進(jìn)而帶動(dòng)兩個(gè)激光輪廓儀轉(zhuǎn)動(dòng)并分別掃描左、右對(duì)接艙段法蘭面一周,獲取法蘭面測(cè)量數(shù)據(jù)并經(jīng)過(guò)算法處理得到兩艙段法蘭面相對(duì)位姿關(guān)系。本文將新的測(cè)量方案跟現(xiàn)有的其他兩種典型測(cè)量方案進(jìn)行了對(duì)比,說(shuō)明了新方案的優(yōu)勢(shì)。建立了新提出的測(cè)量方案的相對(duì)位姿測(cè)量模型并在理論上分析了其測(cè)量精度和測(cè)量范圍。本文對(duì)新提出的位姿測(cè)量方案的測(cè)量數(shù)據(jù)處理的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了針對(duì)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)處理算法。本文詳細(xì)設(shè)計(jì)了特征點(diǎn)提取算法、特征圓擬合算法和位姿解算算法的輸入、輸出和由輸入得到輸出的處理流程。其中特... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源及研究背景
    1.2 課題研究的意義和目的
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.1 國(guó)內(nèi)外位姿測(cè)量研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)內(nèi)外圓形擬合算法研究現(xiàn)狀
        1.3.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述
    1.4 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量方案設(shè)計(jì)與分析
    2.1 引言
    2.2 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量需求分析
    2.3 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量方案比較與優(yōu)選
    2.4 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量模型建立
        2.4.1 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量坐標(biāo)系建立
        2.4.2 法蘭面測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)變換
        2.4.3 艙段法蘭相對(duì)位姿矩陣解算原理
    2.5 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量模型測(cè)量精度分析
    2.6 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量模型測(cè)量范圍分析
    2.7 本章小結(jié)
第3章 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量算法研究
    3.1 引言
    3.2 艙段法蘭面特征點(diǎn)提取算法
        3.2.1 螺栓孔邊界點(diǎn)提取算法
        3.2.2 法蘭面內(nèi)、外邊界點(diǎn)提取算法
    3.3 艙段法蘭面特征圓擬合算法
        3.3.1 基于球體幾何特性的特征圓擬合算法
        3.3.2 基于一階距優(yōu)化的特征圓擬合算法
    3.4 艙段法蘭相對(duì)位姿解算算法
    3.5 本章小結(jié)
第4章 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量系統(tǒng)搭建與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.1 引言
    4.2 測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.3 測(cè)量系統(tǒng)硬件系統(tǒng)搭建
    4.4 測(cè)量系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
        4.4.1 測(cè)量系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.4.2 激光輪廓儀數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)
        4.4.3 步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)
        4.4.4 激光輪廓儀數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計(jì)
    4.5 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        4.5.1 艙段法蘭理論相對(duì)位姿計(jì)算
        4.5.2 艙段法蘭相對(duì)位姿測(cè)量實(shí)驗(yàn)及誤差分析
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于形態(tài)學(xué)梯度的激光掃描點(diǎn)云特征提取方法[J]. 鄧博文,王召巴,金永,陳友興,吳其洲,李海洋.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2018(05)
[2]基于激光成像雷達(dá)的未知目標(biāo)相對(duì)位姿估計(jì)算法[J]. 宋亮,李志,馬興瑞.  系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2017(05)
[3]基于最小方差迭代圓擬合的立木胸徑提取算法研究[J]. 樊麗,劉晉浩,王建利.  西北林學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(03)
[4]最小二乘法和迭代法圓曲線擬合[J]. 陳明晶,方源敏,陳杰.  測(cè)繪科學(xué). 2016(01)
[5]大型筒體-端框?qū)友b配位姿計(jì)算與調(diào)整研究[J]. 王永青,李猛,劉海波,李亞鵬.  航天制造技術(shù). 2015(02)
[6]基于聚類方法的圓擬合算法[J]. 李淵,喬兵,陸宇平.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2013(S2)
[7]非合作大目標(biāo)位姿測(cè)量的線結(jié)構(gòu)光視覺(jué)方法[J]. 高學(xué)海,梁斌,潘樂(lè),徐文福.  宇航學(xué)報(bào). 2012(06)
[8]現(xiàn)代飛機(jī)數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線[J]. 袁立.  航空科學(xué)技術(shù). 2011(05)
[9]工程測(cè)量中空間圓的擬合方法研究[J]. 張晶,黃琴,蘭紅軍,孫小東,楊勇.  計(jì)量與測(cè)試技術(shù). 2011(09)
[10]基于空間向量的空間圓形擬合檢測(cè)新方法[J]. 潘國(guó)榮,李懷鋒.  大地測(cè)量與地球動(dòng)力學(xué). 2010(04)

碩士論文
[1]基于激光測(cè)距的艙段法蘭相對(duì)位姿檢測(cè)方法研究[D]. 郝宇宙.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[2]大型運(yùn)載火箭自動(dòng)對(duì)接技術(shù)研究[D]. 周麗華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3205462