利用工作空间测量定位系统进行飞机大部件对接的方法

摘要

本发明提供一种利用工作空间测量定位系统进行飞机大部件对接的方法，充分利用工作空间测量定位系统，即把工作空间测量定位系统中的接收器测量靶球固定在测量关键点上，实现对接过程中对各关键点同时进行实时性测量，而无需在每次调整后都依次测量各关键点坐标，可达到0.1mm的对接精度，完全满足对接精度需求，极大地提高了工作效率。

主权项

1.利用工作空间测量定位系统进行飞机大部件对接的方法，其特征在于对接过程包含以下步骤：（1）布置好两个激光发射基站，使被测空间完全处于发射基站激光覆盖范围内，并保证两个激光发射基站发出的激光交会角为60°至90°之间；（2）使用基准尺对两个激光发射基站的外部参数进行标定，建立工作空间测量定位系统坐标系；（3）在可移动部件上选取若干个关键点，在这些关键点处固定有测量靶球，使这些测量靶球尽可能地覆盖可移动部件；（4）建立飞机坐标系并在大部件对接工装的地基上设定地标点，使得地标点在飞机坐标系中的坐标值为定值；然后在工作空间测量系统坐标系下测量地标点的坐标，将工作空间测量系统坐标系与飞机坐标系进行统一，从而使得在工作空间测量系统坐标系下测得的坐标值换算为在飞机坐标系中的坐标值；（5）开始进行大部件对接过程：实时测量工作空间测量系统坐标系中关键点的坐标值，即可得到飞机坐标系中关键点的实测坐标值，而这些关键点的目标值为在飞机坐标系下的理论坐标，将飞机坐标系中关键点的实测坐标值与目标值一起参与计算，可得到可移动部件到达目标位置在6个自由度上做的动作量，计算思路如下：根据运动学原理，如果用矩阵形式表示，可移动部件的当前位置与目标位置的姿态关系可表示为一个旋转矩阵和一个平移矩阵，其计算方法，与传统的坐标系配准算法一致，而需要得到的姿态关系是用三个角度值（滚转角α、偏航角β、俯仰角γ）和三个平移值（X方向Tx，Y方向Ty，Z方向Tz）这6个参数来表示的，利用如下公式，可将矩阵形式的解转换为6参数形式，,通过求解上述方程，得到6参数表达式如下：；（6）将步骤（5）得到的被移动部件所需要调整的六个姿态关系参数传送到部件定位系统，由伺服电机驱动部件作出相应位姿调整，然后再实时测量工作空间测量系统坐标系中关键点的坐标值，通过数据处理器计算相应得出位姿调整参数；（7）反复重复步骤（5）和步骤（6）的过程，直到各关键点的实测坐标值与目标值的差小于对接误差要求，对接过程结束。