【技术实现步骤摘要】
一种飞机蒙皮特征识别与铣边路径规划方法及系统
[0001]本专利技术属于飞机蒙皮铣边
,尤其涉及一种基于传统算法的飞机蒙皮特征识别与铣边路径规划方法及系统
。
技术介绍
[0002]飞机装配中,蒙皮对缝间隙要求一般小于
0.8
‑
1mm
,随着第五代飞机对隐身性能的追求,对缝间隙要求也相应提高到
0.3
‑
0.5mm
,甚至更高
。
[0003]装配时在架内通过试装,按缝间隙要求人工划线,确定蒙皮修边余量大小,然后切掉加工余量
。
由于是架内修边,普通数控铣床难以应用,只能依靠人工修边
。
目前,人工修边余量的方法是在装配型架上,沿配合基准对复材蒙皮进行划线,然后将复材蒙皮下架粗修,然后再上架去贴合比对基准,再划线,再下架修边,反复多次,才能保证配合间隙在
1mm
左右
。
人工修边工作量大
、
耗时长
、
效率很低,且因修边面多为曲面,上述人工修边方式已无法满足蒙皮的修边精度要求
。
随着碳纤维复合材料蒙皮的大量应用,人工修边还会产生大量的有毒粉尘,可通过呼吸系统或皮肤接触进入人体,对工人身体造成不可逆的重大危害
。
[0004]为了保证蒙皮对缝修边质量
、
提高修边效率,并达到新一代飞机的设计制造标准,开发架内蒙皮的自动化
、
智能化修边方法已成为技术人员需要 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种飞机蒙皮特征识别与铣边路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:
S1.
对原始点云图像进行预处理;
S2.
点云图像特征提取;
S3.
基于时序的点云姿态计算;
S4.
基于特征点的路径规划;
S5.
加工轨迹拟合与再分割
。2.
根据权利要求1所述的飞机蒙皮特征识别与铣边路径规划方法,其特征在于,步骤
S1
中所述的对原始点云图像进行预处理,包括:
S11.
对模拟加工过程实验获得的点云结果进行分析;
S12.
根据上步分析结果采用阈值滤波与高斯滤波的方式对原始点云图像进行预处理;
S13.
利用线激光扫描仪基于时序的临近区间均值滤波方法对原始点云图像进行优化
。3.
根据权利要求1所述的飞机蒙皮特征识别与铣边路径规划方法,其特征在于,步骤
S2
中所述的点云图像特征提取,包括:
S21.
在经过预处理的点云图像中,对加工对象进行提取与分割,以区分蒙皮与基准框架,并确定特征所处位置;
S22.
对基准框架点云图像进行求导,利用基准框架表面变化规律进行特征点粗提取,在此基础上对基准框架的特征结构进行分割;
S23.
采用特征结构点云拟合的方式进行特征点精提取,获取准确的特征点位置
。4.
根据权利要求3所述的飞机蒙皮特征识别与铣边路径规划方法,其特征在于,步骤
S2
中所述的点云图像特征提取,包括:先对经过预处理的点云图像进行一阶离散导数计算,得到点云对应特征点的一阶离散导数点云图形,通过极值点筛选,进行加工区域的分割;在此基础上,对一阶离散导数点云图形再次进行离散导数计算,获得二阶离散导数点云图形,通过极值点筛选,进行特征结构的分割,完成对特征的拾取与分割
。5.
根据权利要求4所述的飞机蒙皮特征识别与铣边路径规划方法,其特征在于,步骤
S23
中所述的采用特征结构点云拟合的方式进行特征点精提取,获取准确的特征点位置,包括:利用不同的特征区域和线点云成像特点,重新计算特征点所在位置;采用
RANSAC
拟合算法进行直线拟合,并通过相交性计算实际特征点,利用点云数据进行随机采样形成样本集,通过迭代计算获取置信度在目标范围内的对应直线参数结果:其中,
M
为采样次数,
N
为求解模型所需要的最少采样点个数,
P
为对应点是内点的概率;...
【专利技术属性】
技术研发人员:王偲佳,吴楠,曲星宇,张海宁,刘宁,叶玉玲,
申请(专利权)人:北京神工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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