【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞机小连接件装配，具体涉及一种面向增强现实辅助飞机小连接件安装的流程引导与自感知方法。
技术介绍
1、传统的飞机小连接件装配过程一直依赖于人工的识别和分类，面临着多项技术挑战：首先，飞机小连接件种类繁多，在形状、大小、功能等方面都存在差异，增加了装配工作的复杂性；其次，一些小连接件的安装定位模具的外形相似，这容易导致工作人员在安装过程中将不同类型的零件混淆或错误地安装，从而可能对飞机的性能和安全性产生负面影响；再次，安装过程中一些小连接件的安装位置可能会受到其他飞机部件的空间遮挡，有些小连接件的安装位置可能不够直观，难以准确地确定它们应该放置的位置，这可能会导致装配错误或造成装配时间的延误；另外，传统装配工艺可能还存在着装配顺序和流程不够清晰的问题，要求工作人员花费额外的时间和精力来理解正确的装配顺序，从而影响装配效率；由于飞机小连接件的多样性和复杂性，工作人员难以记住所有不同零件的正确装配方法，可能导致装配错误或需要频繁查阅装配文档，进一步降低了工作的效率。
2、常见的计算机辅助视觉方法对于飞机小连接件的识别率不高，也有研究利用增强现实进行人工装配示教训练，能够识别动作、装配零件和结果，但并没有对装配流程的控制(尹旭悦等，航天产品装配作业增强现实引导训练系统及应用[j].航空制造技术，2018)，或利用手势识别进行装配过程防错，但不具有流程识别的能力(尹旭悦等，动态视觉手势识别下手工装配时序控制的智能防错方法[j]，2017)，或基于增强现实进行线缆的辅助装配系统设计，利用扫描、语音识别、手动等方式与
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供了一种面向增强现实辅助飞机小连接件安装的流程引导与自感知方法，实现对多种飞机小连接件的分类与增强现实辅助引导安装，并实现装配过程全流程自感知，具有零件分类准确、安装位置直观可见、清晰的流程引导、减小工人身心负担等优点。
2、为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种面向增强现实辅助飞机小连接件安装的流程引导与自感知方法，包括以下步骤：
4、步骤1)，构建面向装配流程工艺的虚拟装配工艺决策树：首先，面向飞机小连接件安装的工艺流程要求，利用工艺决策树的思想，梳理装配过程主线与分支，再针对不同的分支情况根据工艺要求做出相应的决策，从而实现对装配工艺的整体重构，并将其转换为计算机存储的形式，实现对装配工艺的数字化；
5、步骤2)，进行基于深度学习目标检测网络的飞机小连接件种类识别：首先，基于步骤1)所述工艺决策树的结果，选定当前装配工艺环节涉及的飞机连接件；其次，在装配现场搭建基于工业相机的双视场飞机连接件视觉检测平台，从水平和垂直两个角度完成零件图像采集；最后基于深度学习目标检测网络完成零件种类识别；
6、步骤3)，构建基于零件识别与动作判别的装配流程自感知方法：首先，基于步骤2)零件种类的识别结果，初步划定工艺决策树的分支范围；其次，在装配现场布置基于手势传感器的装配动作识别系统；然后，基于手指关节位姿设计自定义手势识别算法，对当前装配动作进行判别；最后基于装配动作精确定位工艺决策树的决策分支，实现当前装配环节的自感知；
7、步骤4)，构建基于虚实位姿配准与工艺重构的增强现实辅助装配引导系统：首先，构建增强现实辅助小连接件安装的数据库，存储小连接件的三维模型、装配工艺、指标要求、引导信息等辅助安装所需的信息；其次借助二维码实现装配场景与装配工人定位，从而实现虚实位姿配准；最后借助步骤1)构建的工艺决策树和步骤3)构建的自感知方法，获取当前装配环节，依据装配环节从上述数据库中获取装配引导信息，从而实现对安装位置、待安装小连接件种类、安装方法等关键信息的提示，虚实融合指导现场装配。
8、和现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
9、(1)本专利技术利用增强现实技术将飞机小连接件的安装工艺可视化，能够指导现场小连接件的安装，并对当前安装环节能够自动判别与感知，实现了飞机小连接件装配过程的全自动引导；
10、(2)本专利技术利用深度学习网络，从多个角度识别飞机小连接件的种类，并提示装配工人，大幅降低了装配阶段拿错连接件的概率；
11、(3)本专利技术利用手势识别技术，自定义手势数据特征，判别当前装配动作，为装配环节的确定提供了依据，大幅提升了引导程序自动引导的正确率；
12、(4)本专利技术利用增强现实技术，将不直观的纸质工艺文件，以可视化的手段展示给装配工人，构建了虚实空间的转换关系，以虚实互动的手段降低了人机交互难度，提升了小连接件装配过程的质量和效率。
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1.一种面向增强现实辅助飞机小连接件安装的流程引导与自感知方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)具体为：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)具体为：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)具体为：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)具体为：
【技术特征摘要】
1.一种面向增强现实辅助飞机小连接件安装的流程引导与自感知方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)具体为：
3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，何强，李昊昀，陈儒琛，薛政杰，戚峻堃，郭鹏坡，肖润峰，李奇修，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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