本发明专利技术公开了一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置及方法，涉及飞机狭小空间装配质量的测量技术领域；为了解决装配质量测量差的问题；具体包括视觉测量模块、光源模块、转接模块和外壳，所述视觉测量模块由两个相机和激光器组成，且外壳一侧内壁通过螺栓固定有内置安装板，内置安装板一侧外壁焊接有固定件，固定件一侧外壁焊接有端面安装板，且固定件一侧内焊接有相机安装块，固定件的一侧外壁焊接有两个激光器安装块，且激光器通过螺栓固定于两个激光器安装块一侧外壁，两个相机分别通过紧固螺栓固定于相机安装块和固定件相对一侧外壁上。本发明专利技术能够驱动机器人完成对装配质量的自动化测量，操作简单，精度高。
【技术实现步骤摘要】
一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置及方法
本专利技术涉及飞机狭小空间装配质量的测量
，尤其涉及一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置及方法。
技术介绍
飞机包含很多狭小空间，如飞机机身舱段、机翼翼盒等常规部位，进气道、座舱和雷达仓等对战斗机隐身性能有重要影响的关键部位，现代飞机对这类狭小空间装配质量的检测提出了较高的要求，在一些曲率复杂、空间狭窄的部位也提出了检测需求。然而，飞机狭小空间结构复杂，作业空间小，装配质量可测性不高，部分位置最小尺寸仅约250mm，并且具有较大弧度，装配质量测量开敞性较差，操作人员在狭小空间中测量姿态不易控制，有些部位的检测工作甚至需要特殊体型检测人员才能完成，检测人员劳动强度大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置，包括视觉测量模块、光源模块、转接模块和外壳，所述视觉测量模块由两个相机和激光器组成，且外壳一侧内壁通过螺栓固定有内置安装板，内置安装板一侧外壁焊接有固定件，固定件一侧外壁焊接有端面安装板，且固定件一侧内焊接有相机安装块，固定件的一侧外壁焊接有两个激光器安装块，且激光器通过螺栓固定于两个激光器安装块一侧外壁，两个相机分别通过紧固螺栓固定于相机安装块和固定件相对一侧外壁上。优选地：所述转接模块由转接块和手眼标定连接件组成，转接块通过螺栓固定于外壳的一端，且手眼标定连接件通过法兰盘连接于转接块的一侧。进一步地：所述手眼标定连接件的一侧开有四个通孔，手眼标定连接件一侧设置有机器人。在前述方案的基础上：所述光源模块包括两个光源，且两个光源通过螺栓固定于外壳两侧内壁上。在前述方案中更佳的方案是：所述避障模块包括四个侧方避障传感器和两个前方避障传感器，且四个侧方避障传感器分别通过螺栓固定于外壳的两侧外壁上，两个前方避障传感器分别通过螺栓固定于外壳的一端。作为本专利技术进一步的方案：所述外壳由两个瓣叶组成，且每个瓣叶的两侧外壁均开有安装孔，每两个安装孔内壁均通过螺栓相连接。一种用于飞机狭小空间装配质量的测量方法，包括以下步骤：S1：操作机器人运行至飞机狭小空间指定测量初始位置，打开视觉测量模块、光源模块与避障模块；S2：发送自动测量命令，双目视觉测量模块采集线激光图像，经过图像处理后计算的信息包括飞机狭小空间装配质量和机器人位姿信息，机器人根据线激光图像反馈的位姿信息自动运动至下一位置；S3：为获取飞机狭小空间装配质量以及机器人位姿信息，所述的线激光图像经过图像去噪、光条图像分割、光条细化、特征点提取、三维计算等过程；S4：投射线激光于飞机狭小空间物体表面，同时标定视觉测量系统参数及其与机器人之间的转换参数；采集线激光图像后经过相应的图像处理获取蒙皮高度差、间隙和铆钉平齐度；可以驱动机器人沿着对缝方向移动，并保证其测量角度和距离；S5：三线激光器投射的中间光条与外侧两根光条分别计算装配质量与机器人位姿信息，而断点1.1/1.2/2.1/2.2用于计算机器人目标位置，断点2.1/2.2/3.1/3.2用于计算蒙皮高度差、间隙、铆钉平齐度和机器人当前位置；S6：以线激光与对缝干涉后形成的交点个数判断对缝方向，当断点1.1/1.2不在直线2.1-3.1和2.2-3.2上时，说明机器人接下来需要转向当对缝方向发生90度以上变化时，图像中交点个数超过6个，机器人绕待测物表面法矢转动的角度可通过计算断点连线和辅助断点连线之间夹角获得；S7：最后，根据视觉测量模块采集的线激光图像发出测量终止命令。本专利技术的有益效果为：1.该一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置及方法，采用紧凑型结构设计，结合机器人双目视觉与线激光测量技术，实现对飞机狭小空间的蒙皮高度差、间隙、铆钉平齐度等装配质量进行测量，并能够驱动机器人完成对装配质量的自动化测量，操作简单，精度高。2.该一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置及方法，通过设置有四个侧方避障传感器和两个前方避障传感器，不仅避免了其在狭小空间弯曲区域发生碰撞，而且防止了机器人与狭小空间内腔侧壁发生碰撞，提高了测量的安全性和精准度。3.该一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置及方法，通过机器人双目视觉和线激光测量，有效克服了传统的测量手段单一和精度差的问题，且大大降低了飞机内腔装配质量检测的工作量，提高了监测效率。4.该一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置及方法，通过外壳由两个瓣叶组成，且每个瓣叶上设置安装孔，有效促进了整体装置的安装和拆卸。附图说明图1为本专利技术的俯视结构示意图；图2为本专利技术的局部剖视结构示意图；图3为本专利技术中视觉测量模块的结构示意图；图4为本专利技术中线激光角度的结构示意图；图5.1为本专利技术中视觉测量模块固定件的主视结构示意图；图5.2为本专利技术中视觉测量模块固定件的背面结构示意图；图6.1为本专利技术中避障传感器布局的主视结构示意图；图6.2为本专利技术中避障传感器布局的背面结构示意图；图7为本专利技术中机器人转接模块的结构示意图；图8.1为本专利技术中三线激光示意图；图8.2为本专利技术中装配质量测量与机器人位置计算示意图；图9.1为本专利技术中第一直角转弯示意图；图9.2为本专利技术中第二直角转弯示意图；图9.3为本专利技术中锐角转弯示意图。图中：1-转接模块、2-光源、3-侧方避障传感器、4-激光器、5-相机、6-固定件、7-外壳、8-激光器安装块、9-紧固螺栓、10-相机安装块、11-内置安装板、12-端面安装板、13-前方避障传感器、14-安装孔、15-转接块、16-手眼标定连接件、17-通孔。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。一种用于飞本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置，包括视觉测量模块、光源模块、转接模块（1）和外壳（7），其特征在于，所述视觉测量模块由两个相机（5）和激光器（4）组成，且外壳（7）一侧内壁通过螺栓固定有内置安装板（11），内置安装板（11）一侧外壁焊接有固定件（6），固定件（6）一侧外壁焊接有端面安装板（12），且固定件（6）一侧内焊接有相机安装块（10），固定件（6）的一侧外壁焊接有两个激光器安装块（8），且激光器（4）通过螺栓固定于两个激光器安装块（8）一侧外壁，两个相机（5）分别通过紧固螺栓（9）固定于相机安装块（10）和固定件（6）相对一侧外壁上。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置，包括视觉测量模块、光源模块、转接模块（1）和外壳（7），其特征在于，所述视觉测量模块由两个相机（5）和激光器（4）组成，且外壳（7）一侧内壁通过螺栓固定有内置安装板（11），内置安装板（11）一侧外壁焊接有固定件（6），固定件（6）一侧外壁焊接有端面安装板（12），且固定件（6）一侧内焊接有相机安装块（10），固定件（6）的一侧外壁焊接有两个激光器安装块（8），且激光器（4）通过螺栓固定于两个激光器安装块（8）一侧外壁，两个相机（5）分别通过紧固螺栓（9）固定于相机安装块（10）和固定件（6）相对一侧外壁上。
2.根据权利要求1所述的一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置，其特征在于，所述转接模块（1）由转接块（15）和手眼标定连接件（16）组成，转接块（15）通过螺栓固定于外壳（7）的一端，且手眼标定连接件（16）通过法兰盘连接于转接块（15）的一侧。
3.根据权利要求2所述的一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置，其特征在于，所述手眼标定连接件（16）的一侧开有四个通孔（17），手眼标定连接件（16）一侧设置有机器人。
4.根据权利要求1所述的一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置，其特征在于，所述光源模块包括两个光源（2），且两个光源（2）通过螺栓固定于外壳（7）两侧内壁上。
5.根据权利要求1所述的一种用于飞机狭小空间装配质量的测量装置，其特征在于，所述避障模块包括四个侧方避障传感器（3）和两个前方避障传感器（13），且四个侧方避障传感器（3）分别通过螺栓固定于外壳（7）的两侧外壁上，两个前方避障传感器（13）分别通过螺栓固定于外壳（7）的一端。
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【专利技术属性】
技术研发人员：李泷杲，黄翔，李根，鲁小翔，周蒯，楼佩煌，钱晓明，陶克梅，王静波，
申请(专利权)人：南京航空航天大学苏州研究院，南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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