CN117647964A - 用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统及方法,通过主移动移载平台和从移动移载平台在飞机总装配时的初始设定位置下建立的直角坐标系获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系;利用初始位置关系获取从移动移载平台的目标位置矢量,通过实时获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及获取的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差,根据获取的位置偏差考虑是否对从移动移载平台的位置进行补偿,本申请针对独立移动的主移动移载平台和从移动移载平台,通过位置矢量以及位置偏差进行补充,避免了传动采用人工调节的滞后性以及精度低的问题。
Description
技术领域
本发明属于飞机总装配移载平台控制技术领域,用于飞机移动式总装配过程中多个移载平台之间的协同跟随移动控制,具体涉及用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统及方法。
背景技术
飞机总装配从传统的固定式装配、脉动式装配逐渐发展到移动式装配,即在缓慢移动过程中完成飞机的总装配工作,通过优化装配工序衔接和时间节拍,从而提高飞机总装配效率。传统固定式装配和脉动式装配时装配平台是固定不动的,而移动式装配需要在飞机总装配过程中各部装配平台跟随主体装配平台移动,同时各部装配平台又可以方便的从主体装配平台脱离,以便为其它装配工序让开装配通道。目前的飞机移动式装配采用一个整体平台将飞机托载移动,存在体积庞大、可重构性差等问题;因此需要采用分体式移载平台组成的移载平台系统,可以整体协同跟随移动,每个移载平台又可以独立使用,具有很好的灵活性和重构性;但是在协同跟随移动过程中,由于各移动单元独立控制,要求只有一个移动平台能够与飞机表面接触,其他移动平台需要与飞机保持一定的距离,因此,飞机移动式装配过程中多个移载平台的协同跟随移动以及跟随移动时容易产生位置和方向偏差,易造成移载平台与飞机发生碰撞,从而严重影响了飞机移动式装配过程中的安全性;目前主要通过降低移动速度,通过人工进行协调调整多个移载平台,以确保安装过程中的安全性,但是通过人工控制,协调性差,精度无法保证。
发明内容
本发明的目的在于提供用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统及方法,以克服现有多个移载平台协调控制性差,控制精度低的问题。
一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,包括以下步骤:
S1,将主移动移载平台和从移动移载平台分别置于飞机总装配时的初始设定位置,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置建立直角坐标系;
S2,利用直角坐标系获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系获取从移动移载平台的目标位置矢量;
S3,根据设定控制速度及方向同时驱动主移动移载平台和从移动移载平台,在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中实时获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差,当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于设定安全偏差阈值,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于设定安全偏差阈值,则进行预警并停机。
优选的,采用激光测距传感器获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系。
优选的,具体的,以主移动移载平台的初始设定位置为基准,采用激光测距传感器获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系。
优选的,在主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系下,利用激光测距传感器采用三边测量法得到主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量即为从移动移载平台的目标位置矢量。
优选的,利用激光测距传感器采用三边测量法得到主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量具体过程为:在主移动移载平台上设置三个不同位置的激光标靶,利用从移动移载平台上设置的激光发射器分别获取从移动移载平台上设置的激光发射器至主移动移载平台上三个不同位置的激光标靶之间的距离,根据线性矩阵方程即可获取主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量。
优选的,在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中,根据设定的采集频率获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量。
优选的,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿具体包括:
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于系统的允许偏差阈值时,不进行位置偏差补偿;
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于系统的允许偏差阈值,且小于系统的安全偏差阈值时,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,直到补偿后从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于系统的安全偏差阈值;
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于安全偏差阈值时,则进行预警并停机。
一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统,包括协同控制单元、主移动移载平台和从移动移载平台;协同控制单元分别连接于主移动移载平台和从移动移载平台;主移动移载平台包括机头移载设备和机头工作平台,机头移载设备用于与飞机前轮搭接连接,机头工作平台设置于机头移载设备上;从移动移载平台包括短舱移载设备与短舱工作平台,短舱工作平台设置于短舱移载设备上;机头工作平台上设置有多个激光标靶,短舱工作平台上设置有激光发射器,激光发射器能够与机头工作平台上的激光标靶进行激光距离测量。
优选的,协同控制单元包括数据采集单元、数据处理单元和控制单元;
数据采集单元,利用激光发射器与机头工作平台上的激光标靶获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置,并将获取的主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置传输至数据处理单元;
数据处理单元,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置建立直角坐标系;利用直角坐标系获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系获取从移动移载平台的目标位置矢量;
控制单元,根据设定控制速度及方向同时驱动主移动移载平台和从移动移载平台;数据采集单元在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中实时获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量,并将获取的位置矢量传输至数据处理单元,数据处理单元根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差;控制单元根据获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差进行判断:当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于设定安全偏差阈值,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于设定安全偏差阈值,则进行预警并停机。
优选的,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿的具体过程如下:
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于系统的允许偏差阈值时,不进行位置偏差补偿;
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于系统的允许偏差阈值,且小于系统的安全偏差阈值时,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,直到补偿后从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于系统的安全偏差阈值;
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于安全偏差阈值时,则进行预警并停机。
与现有技术相比,本发明具有以下有益的技术效果:
本发明提供一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,通过获取主移动移载平台和从移动移载平台在飞机总装配时的初始设定位置,并根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置建立直角坐标系;然后利用主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系获取从移动移载平台的目标位置矢量,通过实时获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差,根据获取的偏差考虑是否对从移动移载平台的位置进行补偿,本申请针对于独立移动的主移动移载平台和从移动移载平台,通过位置矢量以及位置偏差进行补充,避免了传动采用人工调节的滞后性以及精度低的问题。
优选的,本申请采用激光测距传感器获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系,采集精度高,受到外界干扰小,并且能够跟随移动移载平台同步移动,确保了数据采集的准确性。
优选的,采用三边测量法得到主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量即为从移动移载平台的目标位置矢量,能够对移动移载平台在多个方位上同时进行位置补偿,更加确保了飞机移动装配过程中移动移载平台跟随移动的精准度。
附图说明
图1本发明实施例中用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法流程图。
图2本发明实施例中用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统结构示意图。
图3本发明实施例中采用三个激光标靶与激光发射器安装设置结构简图。
图中,11、主移动移载平台;22、从移动移载平台;33、机头移载设备;4、机头工作平台;5、短舱移载设备;6、短舱工作平台;7、激光标靶;8、激光发射器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
如图1所示,本发明提供一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,包括以下步骤:
S1,将主移动移载平台和从移动移载平台分别置于飞机总装配时的初始设定位置,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置建立直角坐标系;
S2,利用直角坐标系获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系获取从移动移载平台的目标位置矢量;
S3,根据设定控制速度及方向同时驱动主移动移载平台和从移动移载平台,在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中实时获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差,当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于设定安全偏差阈值,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,使从移动移载平台移动至目标位置;当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于设定安全偏差阈值,则进行预警并停机。
在本申请中,所述飞机指待装配的飞机主体支架;主移动移载平台为待装配的飞机主体支架的移动提供动力,主移动移载平台搭载于飞机前轮上,主移动移载平台与飞机前轮同步移动,能够确保主移动移载平台与飞机的同步移动;主移动移载平台的移动方向与飞机主体支架的轴线一致。因此,以主移动移载平台为基准,对从移动移载平台进行位置补偿,从而确保从移动移载平台在同步移动过程中与飞机保持在安全的同步范围内。在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中,根据设定的采集频率获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量。
从移动移载平台用于飞机侧身安装,从移动移载平台与飞机机身间隔设置,从移动移载平台与主移动移载平台分别独立驱动;因此,需要确保从移动移载平台与主移动移载平台的同步一致,即确保从移动移载平台跟随主移动移载平台进行平稳移动;从而确保飞机安装过程中从移动移载平台与飞机的同步性,确保安全生产。
对飞机进行装配时,将飞机主体支架移动至初始装配位置点,然后将主移动移载平台和从移动移载平台分别移动至飞机总装配时的初始设定位置,即将主移动移载平台移动至飞机主体支架的飞机前轮处,将主移动移载平台与飞机前轮的支架固定在一起,利用主移动移载平台为飞机主体支架在装配过程中提供移动动力;将从移动移载平台放置于飞机侧身的待装配区域,从移动移载平台与飞机主体支架保持设定的安装间距;此时主移动移载平台和从移动移载平台的位置状态为初始位置状态;以飞机主体支架的航向方向为x轴,以飞机主体支架的宽度方向为y轴建立直角坐标系,在直角坐标系中建立主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系,主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系采用位置矢量表示。
具体的,本申请采用激光测距传感器获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系。
以主移动移载平台的初始设定位置为基准,采用激光测距传感器获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系。具体的,在主移动移载平台上设置激光标靶,在从移动移载平台上设置激光发射器,以主移动移载平台上的激光标靶为基准位置,从移动移载平台上的激光发射器的位置为从移动移载平台当前位置/>,主移动移载平台上的基准位置与从移动移载平台上的激光发射器之间的距离为/>,则建立如下矢量方程:
将多次测量结果可转化为线性矩阵方程:
其中,
通过在主移动移载平台上设置多个激光标靶作为多个基准位置点,通过测量多个已知的基准位置点,根据多个已知的基准位置点的测量值能够计算得出的值,由上述方程即可求出/>,即得到主移动移载平台和从移动移载平台在初始位置关系下的位置矢量,也是从移动移载平台的目标位置矢量。根据从移动移载平台的目标位置矢量以及主移动移载平台和从移动移载平台移动过程中的位置矢量即可获得从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差,根据获取的位置偏差对从移动移载平台的协同跟随运动进行补偿。
在本申请一个实施例中,如图2所示,以一个主移动移载平台和两个从移动移载平台,两个从移动移载平台分别位于飞机的两侧,对协同跟随运动进行补偿说明:
主移动移载平台通过整机移载设备连接于飞机的前机轮,两个从移动移载平台分别定位放置于飞机的左、右短舱下方,主移动移载平台上设置有编号分别为1,2,3的三个不同位置的激光标靶,三个不同位置的激光标靶在直角坐标系中的位置分别为,第/>个从移动移载平台上设置的激光发射器在直角坐标系中的位置为/>,如图3所示,三个激光标靶与激光发射器之间的连线不在同一直线上。
建如下方程组:
将上式经过变换可得:
根据上式建立线性矩阵方程为:
其中,
上式中,为第/>个从移动移载平台在直角坐标系中的位置与主移动移载平台上编号为1的激光标靶在直角坐标系中的位置之间的距离,/>为第/>个从移动移载平台在直角坐标系中的位置与主移动移载平台上编号为2的激光标靶在直角坐标系中的位置之间的距离,/>为第/>个从移动移载平台在直角坐标系中的位置与主移动移载平台上编号为3的激光标靶在直角坐标系中的位置之间的距离。
变换后可得主移动移载平台和从移动移载平台的位置矢量,根据值即可求出/>,即利用激光测距传感器采用三边测量法得到主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量;在主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系下采用三边测量法得到主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量即为从移动移载平台的目标位置矢量;根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,使从移动移载平台移动至目标位置。
从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差包括横向位置偏差和纵向位置偏差/>。
在从移动移载平台与主移动移载平台同步移动过程中,由于从移动移载平台与主移动移载平台为两个独立的控制移动平台,因此,在同步移动过程中,从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置关系无法始终保持一致,而主移动移载平台与飞机接触同步移动,从移动移载平台与飞机间隔设置,从移动移载平台属于跟随移动,因此需要确保从移动移载平台的跟随精准度,避免从移动移载平台偏离太多而与飞机发生碰撞,本申请在从移动移载平台与主移动移载平台同步移动过程中调整从移动移载平台的位置,确保在移动过程中从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置关系达到初始位置关系状态下主移动移载平台和从移动移载平台的位置矢量。
目标位置矢量设为,采用激光测距传感器通过三边测量法在主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系下获取得到/>,在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中采用激光测距传感器通过三边测量法实时获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量/>;根据目标位置矢量以及主移动移载平台和从移动移载平台移动过程中的位置矢量即可获得从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差:
其中,
根据位置偏差对从移动移载平台进行实时位置偏差补偿,使得从移动移载平台到达目标位置,即使从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差为零。
在本申请另一个实施例中,提供一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统,如图2、图3所示,本实施例中,包括协同控制单元、主移动移载平台11和从移动移载平台22;协同控制单元分别连接于主移动移载平台11和从移动移载平台22;主移动移载平台11包括机头移载设备33和机头工作平台4,机头移载设备33用于与飞机前轮搭接连接,机头工作平台4设置于机头移载设备33上,机头移载设备33与机头工作平台4同步移动,主移动移载平台11按飞机移动装配的要求拖动飞机移动,机头工作平台4用于提供进行飞机总装配相关工作的平台支撑;从移动移载平台22包括短舱移载设备5与短舱工作平台6,短舱工作平台6设置于短舱移载设备5上,短舱移载设备5用于支撑短舱工作平台6移动,短舱工作平台6用于提供进行飞机总装配相关工作的平台支撑;在机头工作平台4上设置有多个激光标靶7,短舱工作平台6上设置有激光发射器8,激光发射器8与激光标靶7组成激光测距传感器,用于测量机头工作平台4与短舱工作平台6之间的距离,根据多个激光标靶7与激光发射器8之间的测量值,能够得到测量机头工作平台4与短舱工作平台6之间的位置矢量。多个激光标靶7与激光发射器8之间的连线不在一条直线上。
协同控制单元包括数据采集单元、数据处理单元和控制单元;
数据采集单元,利用激光发射器与机头工作平台上的激光标靶获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置,并将获取的主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置传输至数据处理单元;
数据处理单元,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置建立直角坐标系;利用直角坐标系获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系获取从移动移载平台的目标位置矢量;
控制单元,根据设定控制速度及方向同时驱动主移动移载平台和从移动移载平台;数据采集单元在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中实时获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量,并将获取的位置矢量传输至数据处理单元,数据处理单元根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差;控制单元根据获取的位置偏差进行判断,当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于设定安全偏差阈值,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于设定安全偏差阈值,则进行预警并停机。
激光发射器8与激光标靶7组成的激光测距传感器用于对机头工作平台4和短舱工作平台6在初始设定位置上的状态进行标定,以及在主移动移载平台11和从移动移载平台22同步移动过程中的实时位置测量反馈。
本实施例中,在启动协同跟随移动功能前,需要完成的准备工作:
根据飞机移动式装配工作的要求,将主移动移载平台11和从移动移载平台22分别置于飞机总装配时的初始设定位置,打开短舱工作平台6上的激光发射器8,对短舱工作平台6与机头工作平台4的初始设定位置进行标定,然后根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置建立直角坐标系,利用直角坐标系获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系获取从移动移载平台的目标位置矢量;以机头工作平台4的初始设定位置为基准位置,对作为协同跟随移动过程中的从移动移载平台进行位置偏差补偿。
使用过程中,需保持短舱工作平台6上的激光发射器8清洁,并清理短舱工作平台与机头工作平台之间遮挡激光发射器8与激光标靶7之间光路的遮挡物,避免影响激光测距的准确性。
启动协同跟随移动功能后,主移动移载平台11和从移动移载平台22开始以设定速度向前移动,在协同跟随移动过程中,短舱工作平台6上的激光发射器8实时测量机头工作平台4与短舱工作平台6的实际位置关系,并根据多个激光标靶7与激光发射器8之间的测量值得到测量机头工作平台4与短舱工作平台6之间的位置矢量,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差;对于此位置偏差的处理有三种情况:1)此位置偏差小于系统的允许偏差阈值时,则系统认为此位置偏差处于正常允许范围之内,不进行位置偏差补偿;2)此位置偏差大于等于系统的允许偏差阈值,且小于系统的安全偏差阈值时,则系统自动启动和执行位置偏差补偿功能,对从移动移载平台进行位置补偿,直到补偿后从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于系统的安全偏差阈值,则停止补偿;3)此位置偏差大于等于系统的安全偏差阈值时,则认为此时从移动移载平台已经严重偏离,存在可能对飞机或移载系统造成潜在损坏影响,立即启动系统急停,机头移载平台和左、右短舱移载平台立即停止移动并解除协同跟随移动功能,同时进行示警,进行人工干预调整。
当协同跟随移动过程结束后,系统正常停止,并解除协同跟随移动功能,关闭短舱工作平台6上的激光发射器8。
在本申请提供的本实施例中,通过协同跟随移动控制能够精准的将多个移载平台组成一个整体进行同步移动,应用于飞机移动式装配生产线中,提高装配工作平台的灵活性和可重构性,同时,采用激光测距传感器实时测量各移载平台的位置偏差并进行偏差补偿,提高了移载平台移动时的位置精确性和平稳性,从整体上提高了飞机移动式装配的工作效率。
Claims (10)
1.一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将主移动移载平台和从移动移载平台分别置于飞机总装配时的初始设定位置,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置建立直角坐标系;
S2,利用直角坐标系获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系,根据主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系获取从移动移载平台的目标位置矢量;
S3,根据设定控制速度及方向同时驱动主移动移载平台和从移动移载平台,在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中实时获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差,当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于设定安全偏差阈值,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于设定安全偏差阈值,则进行预警并停机。
2.根据权利要求1所述的一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,其特征在于,采用激光测距传感器获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系。
3.根据权利要求2所述的一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,其特征在于,具体的,以主移动移载平台的初始设定位置为基准,采用激光测距传感器获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系。
4.根据权利要求2所述的一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,其特征在于,在主移动移载平台和从移动移载平台的初始位置关系下,利用激光测距传感器采用三边测量法得到主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量即为从移动移载平台的目标位置矢量。
5.根据权利要求4所述的一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,其特征在于,利用激光测距传感器采用三边测量法得到主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量具体过程为:在主移动移载平台上设置三个不同位置的激光标靶,利用从移动移载平台上设置的激光发射器分别获取从移动移载平台上设置的激光发射器至主移动移载平台上三个不同位置的激光标靶之间的距离,根据线性矩阵方程即可获取主移动移载平台与从移动移载平台的位置矢量。
6.根据权利要求1所述的一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,其特征在于,在主移动移载平台和从移动移载平台同步移动过程中,根据设定的采集频率获取从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量。
7.根据权利要求1所述的一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制方法,其特征在于,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿具体包括:
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于系统的允许偏差阈值时,不进行位置偏差补偿;
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于系统的允许偏差阈值,且小于系统的安全偏差阈值时,根据获取的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿,直到补偿后从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差小于系统的安全偏差阈值;
当从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差大于等于安全偏差阈值时,则进行预警并停机。
8.一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统,其特征在于,包括协同控制单元、主移动移载平台(11)和从移动移载平台(22);协同控制单元分别连接于主移动移载平台(11)和从移动移载平台(22);主移动移载平台(11)包括机头移载设备(33)和机头工作平台(4),机头移载设备(33)用于与飞机前轮搭接连接,机头工作平台(4)设置于机头移载设备(33)上;从移动移载平台(22)包括短舱移载设备(5)与短舱工作平台(6),短舱工作平台(6)设置于短舱移载设备(5)上;机头工作平台(4)上设置有多个激光标靶(7),短舱工作平台(6)上设置有激光发射器(8),激光发射器(8)能够与机头工作平台(4)上的激光标靶(7)进行激光距离测量。
9.根据权利要求8所述的一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统,其特征在于,协同控制单元包括数据采集单元、数据处理单元和控制单元;
数据采集单元,利用激光发射器(8)与机头工作平台(4)上的激光标靶(7)获取主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置,并将获取的主移动移载平台和从移动移载平台的初始设定位置传输至数据处理单元;
数据处理单元,根据主移动移载平台(11)和从移动移载平台(22)的初始设定位置建立直角坐标系;利用直角坐标系获取主移动移载平台(11)和从移动移载平台(22)的初始位置关系,根据主移动移载平台(11)和从移动移载平台(22)的初始位置关系获取从移动移载平台(22)的目标位置矢量;
控制单元,根据设定控制速度及方向同时驱动主移动移载平台(11)和从移动移载平台(22);数据采集单元在主移动移载平台(11)和从移动移载平台(22)同步移动过程中实时获取从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置矢量,并将获取的位置矢量传输至数据处理单元,数据处理单元根据从移动移载平台(22)的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置矢量计算从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置偏差;控制单元根据获取的从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置偏差进行判断:当从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置偏差小于设定安全偏差阈值,根据获取的位置偏差对从移动移载平台(22)进行位置补偿,当从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置偏差大于等于设定安全偏差阈值,则进行预警并停机。
10.根据权利要求9所述的一种用于飞机总装配的协同跟随移动移载平台控制系统,其特征在于,根据从移动移载平台的目标位置矢量以及实时获取的从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置矢量计算从移动移载平台与主移动移载平台之间的位置偏差对从移动移载平台进行位置补偿的具体过程如下:
当从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置偏差小于系统的允许偏差阈值时,不进行位置偏差补偿;
当从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置偏差大于等于系统的允许偏差阈值,且小于系统的安全偏差阈值时,根据获取的位置偏差对从移动移载平台(22)进行位置补偿,直到补偿后从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置偏差小于系统的安全偏差阈值;
当从移动移载平台(22)与主移动移载平台(11)之间的位置偏差大于等于安全偏差阈值时,则进行预警并停机。
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