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基于机器视觉技术的大部件装配系统
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时间:2016-04-27 14:24:26

        飞机大部件的对接装配中,装配工装系统和装配部件位姿测量的准确性是影响装配结果的重要因素。目前大部件的装配常采用激光跟踪仪来进行测量,它具有测量范围大、精度高、操作简单、可移动等特点,是目前广泛应用的测量方法。然而,传统激光跟踪仪在效率上存在一些不足:使用单台激光跟踪仪无法实现目标点的自动测量,需要人工手动进行引光操作,造成测量效率低下;对于一些高点,人工引光一次无法达到;并且在靶球移动过程中容易产生断光,影响测量进度,进而无法满足飞机部件的自动装配要求。

        为此,在激光跟踪仪测量系统中,引入了基于机器视觉技术的CCD工业相机,利用图像处理技术中目标识别和目标跟踪定位良好的实时性和抗干扰能力,联合单台激光跟踪仪实现大尺寸组合式自助引导测量。该方法简便快捷,能够克服人工引光不足,实现对难测点的测量,提高激光跟踪仪引光效率和测量自动化程度。

        该方案已经在国内应用实施。北京航空航天大学分析研究了高精度CCD相机与激光跟踪仪测量系统的组合模式,通过搭载高精度CCD工业相机的精密云台对激光跟踪仪进行引导,完成对被测目标进行空间测量。天津大学提出了一种将数字近景摄影测量和激光跟踪仪测量进行组合的方法,通过计算机将二者系统集成形成了一种工业现场新的组合是测量系统。该方案集合了数字近景测量非接触式的优点和激光跟踪仪大范围高精度的优点,具有良好的适用性,该系统已经成功用于国内多家飞机制造商的装备检测中。

        该测量方法结合了机器视觉系统的高分辨率、大视场和激光跟踪仪测量系统的高精度等优点,能够对空间被测目标进行高效准确的自动定位与测量。该方案的实现为工业环境下大尺寸空间坐标测量问题的解决提供了一种新方法,对工业大尺寸空间测量实现自动化有一定的意义。通过研究机器视觉与激光跟踪仪测量融合的组合式测量技术,为民机大客的装配提供技术基础,具有一定的应用价值。

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