CN112146585A - 一种装配间隙的计算方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种装配间隙的计算方法、装置、设备以及存储介质。包括：获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合；获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合；在对接过程中，获取第一对接部外表面上的采样点的坐标以及第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合；计算第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合；计算第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合。本发明实施例提供的技术方案可以实时、自动化获取装配间隙，进而提高装配效率。

Description

一种装配间隙的计算方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及装配间隙测量技术领域，尤其涉及一种装配间隙的计算方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

飞机装配包括机身前段、中段和后段的装配，机身和机翼的装配等。其中，机身和机翼的装配，是将一者套合进另一者的半封闭狭缝结构中，在机身和机翼的装配过程中，两者之间的装配间隙有工程要求。

现有技术中，装配间隙的测量通常是操作员通过油腔口盖钻入中央机翼内采用塞尺的方式进行装配间隙检测。可是该区域的操作空间较小，对操作人员的身高与体形都有要求。此外，为保证机翼和机身的装配质量，通常需要调整机翼多次，每调整一次机翼就要进行一次装配间隙测量。但是，由于人工测量装配间隙，且无法实时获取装配间隙，导致飞机装配效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种装配间隙的计算方法、装置、设备及存储介质，以实现实时、自动化获取装配间隙，进而提高装配效率。

第一方面，本发明实施例提供了一种装配间隙的计算方法，该方法包括：

获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合；

获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合；

在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标以及第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合；

根据第一基准坐标集合和第一实时坐标集合，实时计算第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合；

根据第二基准坐标集合和第二实时坐标集合，实时计算第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合；

根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙。

可选的，获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合之前还包括：

控制激光跟踪仪测量预设观测点的坐标，获得预设观测点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标；其中，预设观测点位于支撑第一对接部和第二对接部的工装支架上；

利用最小二乘法将预设观测点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立全局坐标系。

可选的，获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合包括：

控制激光跟踪仪测量第一预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，第一预设转接点位于第一对接部内表面和外表面上；

控制摄影测量仪对第一对接部拍照，获取第一预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；

利用后方交会法将第一预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第一局部坐标系；

根据第一预设转接点在全局坐标系下的坐标以及在第一局部坐标系下的坐标计算全局坐标系和第一局部坐标系的转换矩阵，得到第一转换矩阵；

控制激光扫描仪获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标；

根据第一转换矩阵将第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第一基准坐标集合。

可选的，获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合包括：

控制激光跟踪仪测量第二预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，第二预设转接点位于第二对接部外表面上；

控制摄影测量仪对第二对接部拍照，获取第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；

利用后方交会法将第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第二局部坐标系；

根据第二预设转接点在全局坐标系下的坐标以及在第二局部坐标系下的坐标计算全局坐标系和第二局部坐标系的转换矩阵，得到第二转换矩阵；

控制激光扫描仪获取第二对接部外表面上的采样点在第二局部坐标系下的坐标；

根据第二转换矩阵将第二对接部外表面上的采样点在第二局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第二基准坐标集合。

可选的，获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合之前还包括：

控制摄影测量仪对第一对接部以及第二对接部拍照，获取中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；其中，中间采样点位于第一对接部的内表面、第一对接部的外表面以及第二对接部的外表面上；

利用后方交会法将中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立局部坐标系。

可选的，获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合包括：

在局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点在局部坐标系下的坐标，得到第一基准坐标集合；

获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合包括：

在局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪获取第二对接部外表面上的采样点在局部坐标系下的坐标，得到第二基准坐标集合。

可选的，在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标以及第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合包括：

在第一对接部和第二对接部对接过程中，第一对接部保持不动，第二对接部向第一对接部运动，确定第一基准坐标集合中第一对接部外表面上的采样点的坐标为第一实时坐标集合；实时获取第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第二实时坐标集合。

第二方面，本发明实施例还提供了一种装配间隙的计算装置，该装置包括：第一基准坐标集合获取模块、第二基准坐标集合获取模块、第一实时坐标集合获取模块、第二实时坐标集合获取模块、第三实时坐标集合获取模块、第四实时坐标集合获取模块以及装配间隙计算模块；

第一基准坐标集合获取模块，用于获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合；

第二基准坐标集合获取模块，用于获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合；

第一实时坐标集合获取模块，用于在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合；

第二实时坐标集合获取模块，用于在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第二实时坐标集合；

第三实时坐标集合获取模块，用于根据第一基准坐标集合和第一实时坐标集合，实时计算第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合；

第四实时坐标集合获取模块，用于根据第二基准坐标集合和第二实时坐标集合，实时计算第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合；

装配间隙计算模块，用于根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的装配间隙计算方法。

第四方面，本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的装配间隙计算方法。

本发明实施例提供的装配间隙的计算方法，通过实时获取第一对接部内表面上采样点的坐标以及获取第二对接部外表面上采样点的坐标，来实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙，解决现有技术中人工测量装配间隙带来的无法实时获取装配间隙以及装配效率低的问题，实现实时、自动化获取装配间隙，提高装配效率的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种装配间隙的计算方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的一种第一对接部和第二对接部的截面示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种装配间隙的计算方法的流程图；

图4是本发明实施例二提供的一种第一对接部段的结构示意图；

图5是本发明实施例三提供的一种装配间隙的计算方法的流程图；

图6是本发明实施例四提供的一种装配间隙的计算装置的结构图；

图7是本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种装配间隙的计算方法的流程图，本实施例可适用于在机身和机翼进行装配的情况。具体的，该装配间隙的计算方法可以由装配间隙的计算装置执行，该装配间隙的计算装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，并集成在终端中。进一步的，终端包括但不限定于：台式计算机、笔记本电脑以及平板电脑等智能终端。

参考图1，该方法具体包括如下步骤：

S110、获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合。

示例性的，在机身和机翼的装配中，若机翼上具有半封闭式狭缝结构，则机翼可以为第一对接部，机身为第二对接部，机身和机翼的装配即使将机身套合入机翼的半封闭式狭缝结构内；若机身上具有半封闭式狭缝结构，则机身可以为第一对接部，机翼为第二对接部，机身和机翼的装配即使将机翼套合入机身的半封闭式狭缝结构内。具体的，具有半封闭式狭缝结构的为第一对接部，第一对接部上半封闭式狭缝结构的表面即为第一对接部段的内表面。

具体的，在第一对接部和第二对接部进行装配之前，先获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点坐标，采样点的数量可根据实际情况设定，采样点的坐标的集合构成第一基准坐标集合。其中，内表面以及外表面上的采样点的坐标的具体获取方式本实施例不作限定。例如，采用激光扫描仪获取内表面以及外表面上的采样点的坐标。激光扫描技术又被称为实景复制技术，激光扫描技术能够提供被扫描物体表面的三维点云数据，点云数据中包含采样点的三维坐标。其中，内表面以及外表面上的采样点所属的坐标系可根据实际情况设定。

S120、获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合。

具体的，在第一对接部和第二对接部进行装配之前，先获取第二对接部外表面上的采样点坐标，采样点的数量可根据实际情况设定，采样点的坐标的集合构成第二基准坐标集合。其中，外表面上的采样点的坐标的具体获取方式本实施例不作限定。例如，采用激光扫描仪获取外表面上的采样点的坐标。其中，第一基准坐标集合中的坐标与第二基准坐标集合中的坐标属于同一坐标系。

S130、在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标以及第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合。

具体的，在第一对接部和第二对接部的装配过程中，可以保持第一对接部固定不定，移动第二对接部进行装配；也可以保持第二对接部固定不动，移动第一对接部进行装配；还可以既移动第一对接部又移动第二对接部进行装配。

具体的，在第一对接部和第二对接部对接过程中，第二对接部的一部分套合入第一对接部的半封闭式狭缝中，则该部分的外表面被第一对接部遮挡，无法直接获取该部分外表面上的采样点坐标，但是，可以直接获取第二对接部外表面上未被第一对接部段遮挡的部分的采样点的坐标。此外，第一对接部的半封闭式狭缝中被第二对接部段填充，则第一对接部段内表面被遮挡，无法直接获取第一对接部内表面上的采样点，但是，可以直接获取第一对接部段外表面上的采样点的坐标。

其中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标的具体获取方式，以及实时获取第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标的具体获取方式，本实施例不作限定。例如，采用激光扫描仪实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标，第一对接部外表面上的采样点的坐标的集合构成第一实时坐标集合。采用激光扫描仪实时获取第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标的集合构成第二实时坐标集合。

S140、根据第一基准坐标集合和第一实时坐标集合，实时计算第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合。

具体的，第一基准坐标集合中记录了，装配前，第一对接部段外表面上采样点的坐标以及第一对接部段内表面上采样点的坐标，即记录了第一对接部段的外表面和内表面的位置关系。第一对接部是刚体，第一对接部的运动是刚体运动，无论第一对接部如何运动，其内表面和外表面的位置关系不会更改，因此，可以根据第一基准坐标集合和第一实时坐标集合计算出第一对接部内表面上采样点的坐标，得到第三实时坐标集合。

S150、根据第二基准坐标集合和第二实时坐标集合，实时计算第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合。

具体的，第二基准坐标集合中记录了，装配前，第二对接部段外表面上采样点的坐标，即记录了第二对接部段的外表面上各个区域之间的相互位置关系。第二对接部是刚体，第二对接部的运动是刚体运动，无论第二对接部如何运动，其外表面上各个区域之间的相互位置关系不会更改，因此，可以根据第二基准坐标集合和第二实时坐标集合计算出第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合。

S160、根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙。

示例性的，图2是本发明实施例一提供的一种第一对接部和第二对接部的截面示意图。参见图2，第一对接部110的内表面和第二对接部120之间存在间隙，该间隙即为装配间隙。

其中，第一实时坐标集合中的坐标、第二实时坐标集合中的坐标、第三实时坐标集合中的坐标以及第四实时坐标集合中的坐标属于同一坐标系。具体如何根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙，本领域技术人员可根据实际情况设定。例如，继续参见图2，第一对接部110的内表面上具有某一采样点A，与采样点A对应地，第二对接部120的外表面上具有某一采样点B，采样点A和采样点B的距离为采样点A到第二对接部段120外表面最短的距离，由于已知采样点A的坐标和采样点B的坐标，因此，可以计算出采样点A和采样点B之间的距离。或者，第一对接部内表面上的采样点的密度足够大，以及第二对接部外表面上的采样点的密度足够大，根据第一对接部内表面上的采样点坐标可以描绘出具有一定透明度的第一对接部内表面，根据第二对接部外表面上的采样点坐标可以描绘出第二对接部外表面，从而直观形象地展示装配间隙。

本发明实施例提供的装配间隙的计算方法，通过实时获取第一对接部内表面上采样点的坐标以及获取第二对接部外表面上采样点的坐标，来实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙，解决现有技术中人工测量装配间隙带来的无法实时获取装配间隙以及装配效率低的问题，实现实时、自动化获取装配间隙，提高装配效率的效果。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种装配间隙的计算方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上，进行具体化。具体的，参考图3，该方法具体包括如下步骤：

S210、控制激光跟踪仪测量预设观测点的坐标，获得预设观测点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标。

其中，预设观测点位于支撑第一对接部和第二对接部的工装支架上。示例性的，图4是本发明实施例二提供的一种第一对接部段的结构示意图。如图4所示，第一对接部110放置在工装支架130上，工装支架130用于支撑第一对接部110，工装支架130相对地面固定不动，在工装支架130上布设增强坐标系点作为预设观测点，预设观测点的个数可以为5-7个。

具体的，利用激光跟踪仪获取每个预设观测点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标。

S220、利用最小二乘法将预设观测点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立全局坐标系。

具体的，激光跟踪仪的测量坐标系通常为球坐标系，可以利用最小二乘法将预设观测点的球坐标转换为三维空间坐标，该三维空间坐标所属的坐标系即为全局坐标系。其中，使用最小二乘法将预设观测点的球坐标转换为三维空间坐标的具体过程本领域技术人员可根据实际情况设定。

S230、获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合。

可选的，S230具体包括：

S231、控制激光跟踪仪测量第一预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，第一预设转接点位于第一对接部内表面和外表面上。

具体的，继续参见图4，至少在第一对接部外表面上设置第一预设转接点，第一预设转接点的个数和分布情况本领域技术人员可根据实际情况设定。控制激光跟踪仪测量获取第一预设转接点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标后，根据激光跟踪仪的测量坐标系和全局坐标系之间的关系，得到第一预设转接点在全局坐标系下的坐标。

S232、控制摄影测量仪对第一对接部拍照，获取第一预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标。

具体的，控制摄影测量仪从不同角度对第一对接部内表面以及外表面拍摄多张照片后，可以得到包括第一预设转接点在内的很多点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标，这些点可以称为第一摄影采样点。其中，第一对接部拍摄照片的数量以及第一摄影采样点的数量本领域技术人员和根据实际情况设定。

S233、利用后方交会法将第一预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第一局部坐标系。

具体的，摄影测量仪的测量坐标系为平面二维坐标系，可以利用后方交会法将第一预设转接点的平面坐标转换为三维空间坐标，该三维空间坐标所属的坐标系即为第一局部坐标系。其中，使用后方交会法将第一预设转接点的二维平面坐标转换为三维空间坐标的具体过程本领域技术人员可根据实际情况设定。

S234、根据第一预设转接点在全局坐标系下的坐标以及在第一局部坐标系下的坐标计算全局坐标系和第一局部坐标系的转换矩阵，得到第一转换矩阵。

S235、控制激光扫描仪获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标。

具体的，将第一摄影采样点的坐标输入到激光扫描仪中，激光扫描仪会基于第一摄影采样点的坐标得到第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标。

S236、根据第一转换矩阵将第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第一基准坐标集合。

S240、获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合。

可选的，S240具体包括：

S241、控制激光跟踪仪测量第二预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，第二预设转接点位于第二对接部外表面上。

S242、控制摄影测量仪对第二对接部拍照，获取第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标。

S243、利用后方交会法将第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第二局部坐标系。

S244、根据第二预设转接点在全局坐标系下的坐标以及在第二局部坐标系下的坐标计算全局坐标系和第二局部坐标系的转换矩阵，得到第二转换矩阵。

S245、控制激光扫描仪获取第二对接部外表面上的采样点在第二局部坐标系下的坐标。

S246、根据第二转换矩阵将第二对接部外表面上的采样点在第二局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第二基准坐标集合。

具体的，得到第二基准坐标集合的过程与得到第一基准坐标集合的过程相似，此处不再赘述。其中，控制摄影测量仪从不同角度对第二对接部外表面拍摄多张照片后，可以得到包括第二预设转接点在内的很多点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标，这些点可以称为第二摄影采样点。

S250、在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标以及第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合。

在本实施例中，优选的，在第一对接部和第二对接部对接过程中，第一对接部保持不动，第二对接部向第一对接部运动，确定第一基准坐标集合中第一对接部外表面上的采样点的坐标为第一实时坐标集合。可以理解的是，由于第一对接部保持固定不动，则在第一对接部和第二对接部的装配过程中，在全局坐标系下，第一对接部外表面以及内表面上采样点的坐标保持不变，即不必花费时间去获取第一实时坐标集合，这样可以节省得到第一实时坐标集合的步骤，有利于减少每次计算装配间隙的时间。

实时获取第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第二实时坐标集合具体包括：

S251、控制激光跟踪仪测量第二预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，第二预设转接点位于第二对接部外表面上。

S252、控制摄影测量仪对第二对接部拍照，获取第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标。

S253、利用后方交会法将第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第二实时局部坐标系。

S254、根据第二预设转接点在全局坐标系下的坐标以及在第二实时局部坐标系下的坐标计算全局坐标系和第二实时局部坐标系的转换矩阵，得到第二实时转换矩阵。

S255、控制激光扫描仪获取第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点在第二实时局部坐标系下的坐标。

S256、根据第二实时转换矩阵将第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点在第二实时局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第二实时坐标集合。

具体的，得到第二实时坐标集合的过程与得到第一基准坐标集合的过程相似，此处不再赘述。

S260、根据第一基准坐标集合和第一实时坐标集合，实时计算第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合。

可选的，在第一对接部和第二对接部对接过程中，第一对接部保持不动，第二对接部向第一对接部运动，确定第一基准坐标集合中第一对接部内表面上的采样点的坐标为第三实时坐标集合。

S270、根据第二基准坐标集合和第二实时坐标集合，实时计算第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合。

S280、根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙。

可以理解的是，第一实时坐标集合中的坐标、第二实时坐标集合中的坐标、第三实时坐标集合中的坐标以及第四实时坐标集合中的坐标均为在全局坐标系下的坐标，因此，不仅可以根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算装配间隙，还可以根据第一实时坐标集合中的坐标以及第三实时坐标集合中的坐标获取第一对接部段的装配姿态，以及根据第二实时坐标集合中的坐标以及第四实时坐标集合中的坐标获取第二对接部段的装配姿态。

本发明实施例提供的装配间隙的计算方法，通过实时得到第一对接部段的内表面以及外表面上的采样点在全局坐标系下的坐标，以及实时得到第二对接部的外表面上的采样点在全局坐标系下的坐标，使得不仅可以实时计算装配间隙，还可以实时得到第一对接部和第二对接部的装配姿态。此外，在第一对接部和第二对接部装配过程中，通过设置第一对接部保持固定不动，可以省去实时获取第一实时坐标集合和第三实时坐标集合的步骤，有利于缩短每次计算装配间隙的时间，从而增大计算装配间隙的频率。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种装配间隙的计算方法的流程图，本实施例是在上述实施例的基础上，进行具体化。具体的，参考图5，该方法具体包括如下步骤：

S310、控制摄影测量仪对第一对接部以及第二对接部拍照，获取中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标。

具体的，在控制摄影测量仪对第一对接部以及第二对接部拍照时，可以将第一对接部和第二对接部拍摄在同一张照片中，也可以分别对第一对接部以及第二对接部拍照，然后合成同一张照片，可以理解的是，分别对第一对接部以及第二对接部拍照时，要保证第一对接部第二对接部在合成的照片中的位置关系与第一对接部第二对接部在装配现场的位置关系是对应的。

下面以将第一对接部和第二对接部拍摄在同一张照片中为例进行说明。具体的，控制摄影测量仪从不同角度对第一对接部和第二对接部拍摄多张照片后，可以得到很多点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标，这些点可以称为第中间采样点。其中，中间采样点位于第一对接部的内表面、第一对接部的外表面以及第二对接部的外表面上。

S320、利用后方交会法将中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立局部坐标系。

具体的，摄影测量仪的测量坐标系为平面二维坐标系，可以利用后方交会法将中间采样点的平面坐标转换为三维空间坐标，该三维空间坐标所属的坐标系即为局部坐标系。

S330、获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合。

可选的，S330具体包括：在局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点在局部坐标系下的坐标，得到第一基准坐标集合。

S340、获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合。

可选的，S340具体包括：在局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪获取第二对接部外表面上的采样点在局部坐标系下的坐标，得到第二基准坐标集合。

S350、在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标以及第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合。

可选的，S350具体包括：

S351、实时控制摄影测量仪对第一对接部以及第二对接部拍照，实时获取中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标。

S352、实时利用后方交会法将中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立实时局部坐标系。

S353、在实时局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标以及第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合。

S360、根据第一基准坐标集合和第一实时坐标集合，实时计算第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合。

S370、根据第二基准坐标集合和第二实时坐标集合，实时计算第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合。

S380、根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙。

本发明实施例提供的装配间隙的计算方法，通过实时建立实时局部坐标系，在每个实时局部坐标系下计算装配间隙，使得计算装配间隙的步骤相对简单，有利于提高装配间隙的计算频率。

实施例四

图6是本发明实施例四提供的一种装配间隙的计算装置的结构图。该装置包括：第一基准坐标集合获取模块410、第二基准坐标集合获取模块420、第一实时坐标集合获取模块430、第二实时坐标集合获取模块440、第三实时坐标集合获取模块450、第四实时坐标集合获取模块460以及装配间隙计算模块470；

第一基准坐标集合获取模块410，用于获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合；

第二基准坐标集合获取模块420，用于获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合；

第一实时坐标集合获取模块430，用于在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合；

第二实时坐标集合获取模块440，用于在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第二实时坐标集合；

第三实时坐标集合获取模块450，用于根据第一基准坐标集合和第一实时坐标集合，实时计算第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合；

第四实时坐标集合获取模块460，用于根据第二基准坐标集合和第二实时坐标集合，实时计算第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合；

装配间隙计算模块470，用于根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙。

在上述实施例的基础上，可选的，该装置还包括全局坐标系建立模块，用于在获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合之前，控制激光跟踪仪测量预设观测点的坐标，获得预设观测点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标；其中，预设观测点位于支撑第一对接部和第二对接部的工装支架上；利用最小二乘法将预设观测点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立全局坐标系。

可选的，第一基准坐标集合获取模块410包括：第一坐标获取单元、第二坐标获取单元、第一局部坐标系建立单元、第一转换矩阵计算单元、第三坐标获取单元以及第一基准坐标集合获取单元；

第一坐标获取单元，用于控制激光跟踪仪测量第一预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，第一预设转接点位于第一对接部内表面和外表面上；

第二坐标获取单元，用于控制摄影测量仪对第一对接部拍照，获取第一预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；

第一局部坐标系建立单元，用于利用后方交会法将第一预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第一局部坐标系；

第一转换矩阵计算单元，用于根据第一预设转接点在全局坐标系下的坐标以及在第一局部坐标系下的坐标计算全局坐标系和第一局部坐标系的转换矩阵，得到第一转换矩阵；

第三坐标获取单元，用于控制激光扫描仪获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标；

第一基准坐标集合获取单元，用于根据第一转换矩阵将第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第一基准坐标集合。

可选的，第二基准坐标集合获取模块420包括：第四坐标获取单元、第五坐标获取单元、第二局部坐标系建立单元、第二转换矩阵计算单元、第六坐标获取单元以及第二基准坐标集合获取单元；

第四坐标获取单元，用于控制激光跟踪仪测量第二预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，第二预设转接点位于第二对接部外表面上；

第五坐标获取单元，用于控制摄影测量仪对第二对接部拍照，获取第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；

第二局部坐标系建立单元，用于利用后方交会法将第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第二局部坐标系；

第二转换矩阵计算单元，用于根据第二预设转接点在全局坐标系下的坐标以及在第二局部坐标系下的坐标计算全局坐标系和第二局部坐标系的转换矩阵，得到第二转换矩阵；

第六坐标获取单元，用于控制激光扫描仪获取第二对接部外表面上的采样点在第二局部坐标系下的坐标；

第二基准坐标集合获取单元，用于根据第二转换矩阵将第二对接部外表面上的采样点在第二局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第二基准坐标集合。

可选的，该装置还包括全局坐标系建立模块，用于在获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合之前，控制摄影测量仪对第一对接部以及第二对接部拍照，获取中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；其中，中间采样点位于第一对接部的内表面、第一对接部的外表面以及第二对接部的外表面上；利用后方交会法将中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立局部坐标系。

可选的，第一基准坐标集合获取模块410，具体用于在局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点在局部坐标系下的坐标，得到第一基准坐标集合；

第二基准坐标集合获取模块420，具体用于在局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪获取第二对接部外表面上的采样点在局部坐标系下的坐标，得到第二基准坐标集合。

可选的，第一实时坐标集合获取模块430，具体用于在第一对接部和第二对接部对接过程中，第一对接部保持不动，第二对接部向第一对接部运动，确定第一基准坐标集合中第一对接部外表面上的采样点的坐标为第一实时坐标集合。

第二实时坐标集合获取模块440，具体用于在第一对接部和第二对接部对接过程中，第一对接部保持不动，第二对接部向第一对接部运动，实时获取第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第二实时坐标集合。

本实施例提供的装配间隙的计算装置，与实施例一至三提出的装配间隙的计算方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见实施例一至三，并且本实施例与实施例一至三具有相同的有益效果。

实施例五

图7是本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。该设备包括：处理器510、存储器52、输入装置530和输出装置540；设备中处理器510的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器510为例；设备处理器510、存储器520、输入装置530和输出装置540可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器520作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例四中的装配间隙的计算装置对应的模块(第一基准坐标集合获取模块410、第二基准坐标集合获取模块420、第一实时坐标集合获取模块430、第二实时坐标集合获取模块440、第三实时坐标集合获取模块450、第四实时坐标集合获取模块460以及装配间隙计算模块470)。处理器510通过运行存储在存储器520中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的装配间隙的计算方法。

存储器520可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器520可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器520可进一步包括相对于处理器510远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置530可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置540可包括显示屏等显示设备。

实施例六

本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如实施例一至三提出的装配间隙的计算方法。其中，主要可以实现如下方法：

获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合；

获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合；

在第一对接部和第二对接部对接过程中，实时获取第一对接部外表面上的采样点的坐标以及第二对接部外表面未被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合；

根据第一基准坐标集合和第一实时坐标集合，实时计算第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合；

根据第二基准坐标集合和第二实时坐标集合，实时计算第二对接部外表面被第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合；

根据第三实时坐标集合和第四实时坐标集合实时计算第一对接部内表面和第二对接部外表面之间的装配间隙。

本实施例提出的存储介质与实施例一至三提出的装配间隙的计算方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见实施例一至三，并且本实施例与实施例一至三具有相同的有益效果。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种装配间隙的计算方法，其特征在于，包括：

获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合；

获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合；

在所述第一对接部和所述第二对接部对接过程中，实时获取所述第一对接部外表面上的采样点的坐标以及所述第二对接部外表面未被所述第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合；

根据所述第一基准坐标集合和所述第一实时坐标集合，实时计算所述第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合；

根据所述第二基准坐标集合和所述第二实时坐标集合，实时计算所述第二对接部外表面被所述第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合；

根据所述第三实时坐标集合和所述第四实时坐标集合实时计算所述第一对接部内表面和所述第二对接部外表面之间的装配间隙。

2.根据权利要求1所述的装配间隙的计算方法，其特征在于，获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合之前还包括：

控制激光跟踪仪测量预设观测点的坐标，获得所述预设观测点在激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标；其中，所述预设观测点位于支撑所述第一对接部和所述第二对接部的工装支架上；

利用最小二乘法将预设观测点在所述激光跟踪仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立全局坐标系。

3.根据权利要求2所述的装配间隙的计算方法，其特征在于，获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合包括：

控制所述激光跟踪仪测量第一预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，所述第一预设转接点位于所述第一对接部内表面和外表面上；

控制摄影测量仪对所述第一对接部拍照，获取所述第一预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；

利用后方交会法将第一预设转接点在所述摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第一局部坐标系；

根据所述第一预设转接点在所述全局坐标系下的坐标以及在所述第一局部坐标系下的坐标计算所述全局坐标系和所述第一局部坐标系的转换矩阵，得到第一转换矩阵；

控制激光扫描仪获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标；

根据所述第一转换矩阵将第一对接部内表面以及外表面上的采样点在第一局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第一基准坐标集合。

4.根据权利要求2所述的装配间隙的计算方法，其特征在于，获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合包括：

控制所述激光跟踪仪测量第二预设转接点在全局坐标系下的坐标；其中，所述第二预设转接点位于所述第二对接部外表面上；

控制摄影测量仪对所述第二对接部拍照，获取所述第二预设转接点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；

利用后方交会法将第二预设转接点在所述摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立第二局部坐标系；

根据所述第二预设转接点在所述全局坐标系下的坐标以及在所述第二局部坐标系下的坐标计算所述全局坐标系和所述第二局部坐标系的转换矩阵，得到第二转换矩阵；

控制激光扫描仪获取第二对接部外表面上的采样点在第二局部坐标系下的坐标；

根据所述第二转换矩阵将第二对接部外表面上的采样点在第二局部坐标系下的坐标转换为在全局坐标系下的坐标，得到第二基准坐标集合。

5.根据权利要求1所述的装配间隙的计算方法，其特征在于，获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合之前还包括：

控制摄影测量仪对所述第一对接部以及所述第二对接部拍照，获取中间采样点在摄影测量仪的测量坐标系下的坐标；其中，所述中间采样点位于所述第一对接部的内表面、所述第一对接部的外表面以及所述第二对接部的外表面上；

利用后方交会法将所述中间采样点在所述摄影测量仪的测量坐标系下的坐标转换为三维空间坐标，建立局部坐标系。

6.根据权利要求5所述的装配间隙的计算方法，其特征在于，

获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合包括：

在所述局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪获取所述第一对接部内表面以及外表面上的采样点在所述局部坐标系下的坐标，得到所述第一基准坐标集合；

获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合包括：

在所述局部坐标坐标系下，控制激光扫描仪获取所述第二对接部外表面上的采样点在所述局部坐标系下的坐标，得到所述第二基准坐标集合。

7.根据权利要求2所述的装配间隙的计算方法，其特征在于，在所述第一对接部和所述第二对接部对接过程中，实时获取所述第一对接部外表面上的采样点的坐标以及所述第二对接部外表面未被所述第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合和第二实时坐标集合包括：

在所述第一对接部和所述第二对接部对接过程中，所述第一对接部保持不动，所述第二对接部向所述第一对接部运动，确定所述第一基准坐标集合中所述第一对接部外表面上的采样点的坐标为所述第一实时坐标集合；实时获取所述第二对接部外表面未被所述第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第二实时坐标集合。

8.一种装配间隙计算装置，其特征在于，包括：第一基准坐标集合获取模块、第二基准坐标集合获取模块、第一实时坐标集合获取模块、第二实时坐标集合获取模块、第三实时坐标集合获取模块、第四实时坐标集合获取模块以及装配间隙计算模块；

所述第一基准坐标集合获取模块，用于获取第一对接部内表面以及外表面上的采样点的坐标，得到第一基准坐标集合；

所述第二基准坐标集合获取模块，用于获取第二对接部外表面上的采样点的坐标，得到第二基准坐标集合；

所述第一实时坐标集合获取模块，用于在所述第一对接部和所述第二对接部对接过程中，实时获取所述第一对接部外表面上的采样点的坐标，得到第一实时坐标集合；

所述第二实时坐标集合获取模块，用于在所述第一对接部和所述第二对接部对接过程中，实时获取所述第二对接部外表面未被所述第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第二实时坐标集合；

所述第三实时坐标集合获取模块，用于根据所述第一基准坐标集合和所述第一实时坐标集合，实时计算所述第一对接部内表面上的采样点的坐标，得到第三实时坐标集合；

所述第四实时坐标集合获取模块，用于根据所述第二基准坐标集合和所述第二实时坐标集合，实时计算所述第二对接部外表面被所述第一对接部遮挡部分的采样点的坐标，得到第四实时坐标集合；

所述装配间隙计算模块，用于根据所述第三实时坐标集合和所述第四实时坐标集合实时计算所述第一对接部内表面和所述第二对接部外表面之间的装配间隙。

9.一种设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序；

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的装配间隙计算方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的装配间隙计算方法。

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