概 述

大型艙段哭当，往往具有尺寸和重量巨大的特征中符。但同時(shí)，大型艙段的總裝精度又通常有著很高的要求烙肺，其對(duì)接精度會(huì)影響到整個(gè)艙段最終的質(zhì)量纳猪。實(shí)踐中，有設(shè)計(jì)通過(guò)提升加工精度的方式提高最終裝配準(zhǔn)確性的方案茬高，但實(shí)行起來(lái)非痴籽苛刻、艱難怎栽；而更加有效的方法，則是通過(guò)改善和優(yōu)化裝配方法宿饱，對(duì)整個(gè)裝配過(guò)程的順利實(shí)施起到支撐作用熏瞄。

圖1：對(duì)接過(guò)程監(jiān)控示意圖

API高精度測(cè)量對(duì)接方案

結(jié)合大型艙段自身的特點(diǎn)和裝配需求，基于API品牌Radian激光跟蹤儀的自動(dòng)對(duì)接技術(shù)的應(yīng)用丐吹，可有效提升裝配精準(zhǔn)度和工作效率惊申。

API解決方案，如圖1所示性聚，將Radian激光跟蹤儀布設(shè)在移動(dòng)端艙段旁商麻，監(jiān)控在大部段圓筒實(shí)際裝配過(guò)程中，圓筒表面上的標(biāo)志點(diǎn)的位置和姿態(tài)饶粪，將移動(dòng)端筒段的位置和姿態(tài)與虛擬裝配后的結(jié)果比對(duì)苗隔，根據(jù)轉(zhuǎn)化矩陣可以得出旋轉(zhuǎn)芙棚、平移等參數(shù)，反饋給控制機(jī)構(gòu)溺六，這樣便可實(shí)現(xiàn)實(shí)際裝配結(jié)果與虛擬裝配結(jié)果一致数芝。

圖2：對(duì)接示意圖

具體實(shí)施與操作

使用Radian激光跟蹤儀對(duì)法蘭安裝面及銷(xiāo)孔進(jìn)行精確測(cè)量，獲取被測(cè)端面真實(shí)的三維狀態(tài)伪给；同時(shí)對(duì)大部段裝配過(guò)程采用激光跟蹤儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)改宅；在連接法蘭的一側(cè)布設(shè)若干監(jiān)測(cè)控制點(diǎn)，這些控制點(diǎn)可以同時(shí)被激光跟蹤儀測(cè)量盲如，通過(guò)轉(zhuǎn)換得到兩個(gè)艙段對(duì)接法蘭面的相對(duì)位置和姿態(tài)關(guān)系姓迅，并將移動(dòng)端的實(shí)時(shí)位置及姿態(tài)上傳到上位機(jī)中，而上位機(jī)獲取移動(dòng)端的位置及姿態(tài)后俊马，此時(shí)就可以將其所要調(diào)整的數(shù)據(jù)反饋到控制調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)丁存，從而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)自動(dòng)對(duì)接功能。

通過(guò)上述的高精度測(cè)量潭袱，得到了固定端和移動(dòng)端的相關(guān)尺寸柱嫌。閉環(huán)控制的對(duì)接過(guò)程，是在前期基準(zhǔn)坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上屯换，通過(guò)對(duì)目標(biāo)坐標(biāo)系的對(duì)比分析编丘，得到當(dāng)前位姿的偏差矩陣，給出的每次偏差彤悔，即為當(dāng)前位姿與目標(biāo)位姿的調(diào)整量嘉抓。具體可分四步操作實(shí)現(xiàn)：

圖3：建立坐標(biāo)系（左）、設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)（右下）晕窑、位姿修正量（右上）在軟件中的示意

1抑片、測(cè)量并建立反饋機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系

2、創(chuàng)建出目標(biāo)坐標(biāo)系杨赤。首先創(chuàng)建移動(dòng)端坐標(biāo)系议乐，再以反饋機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系為工作坐標(biāo)系使用移動(dòng)命令，源坐標(biāo)系選為移動(dòng)端坐標(biāo)系翔实，對(duì)象坐標(biāo)系選為固定端坐標(biāo)系忙坡，要轉(zhuǎn)化的坐標(biāo)系選取反饋機(jī)構(gòu)坐標(biāo)系。通過(guò)坐標(biāo)系移動(dòng)變化燥纹，得到目標(biāo)坐標(biāo)系邪笆。

3、使用6D導(dǎo)航軟件捍椎，實(shí)時(shí)監(jiān)控3個(gè)觀察點(diǎn)熏尉。

4、通過(guò)上位機(jī)查詢(xún)并發(fā)出指令，跟蹤儀自動(dòng)測(cè)量3個(gè)標(biāo)識(shí)點(diǎn)的靶球潜路，得到當(dāng)前位姿的調(diào)整量向膏，完成閉環(huán)控制。通過(guò)3-4次調(diào)整魔呈，順利完成對(duì)接操作味扼。?

結(jié)論

Radian激光跟蹤儀自動(dòng)對(duì)接技術(shù)的應(yīng)用，可有效提升大型艙段裝配精準(zhǔn)度及工作效率委造。

自動(dòng)   精密   創(chuàng)新

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