[发明专利]一种基于视觉检测装置的数字孪生自动对接方法

说明书

本申请公开一种基于视觉检测装置的数字孪生自动对接方法，所述方法包括：根据自动对接单元以及筒段三维图纸构建数字孪生模型；根据视觉检测装置测量的数据、对接装置运行路径数据以及对接力反馈数据构建孪生数据模型；孪生模型的驱动机制依据筒段对接流程搭建，并通过特定数据接口接收视觉检测数据从而驱动孪生模型运动；所述数字孪生模型根据筒段空间坐标位置以及相对姿态偏差生成对接路径，并在数字孪生对接系统中进行自动对接预演，自动优化对接路径；所述对接路径包括六个自由度的位移设定值，分别为进给位移值、横移位移值、升降位移值、滚转角度值、俯仰位移值以及偏航位移值；所述数字孪生对接系统基于对接历史数据进行路径优化。

技术领域

本发明涉及壳体类产品数字孪生对接领域，尤其涉及一种基于视觉检测装置的数字孪生自动对接方法。

背景技术

传统的航天复杂机电产品总装过程中对接精度低下，自动对接成功率不高以及对接数据较难收集，并且自动对接过程最后经常依靠人工操作完成，质量问题频发，难以保证对接成功。

为确保产品对接成功率与对接质量，减小对接误差，需要构建数字孪生对接系统，通过对接装置孪生模型模拟仿真产品对接过程优化对接路径，输出相对较优的X轴、Y轴以及Z轴的位移及角度偏移量，并对各个方向的对接力进行模拟分析，防止因受力不均匀而造成产品出现质量问题。

现有的产品典型对接过程依靠装配工人通过工装将筒段与对接设备固定后，通过目测观察、口令协调指挥、点动控制对接装置来调整筒段姿态完成对接，整个过程存在对接精度低、对接效率以及对接成功率不高等问题。因而，研究设计一种高效、可靠的数字孪生自动对接方法对提高筒段对接质量与精度至关重要。

发明内容

为解决现有情况下的不足，本发明提供了一种基于视觉检测装置的数字孪生自动对接方法，用以实现筒段的高效率、高精度对接，通过部署数字孪生对接系统接收与处理视觉检测装置的测量数据，得到仿真优化后的对接路径，能够提高筒段对接成功率以及对接精度，达到对接数据实时显示以及基于对接历史数据自主优化对接路径的效果。

为了达到上述目的，本发明提供一种基于视觉检测装置的数字孪生自动对接方法，所述方法包括：

根据自动对接单元以及筒段三维图纸构建数字孪生模型；

根据视觉检测装置测量的数据、对接装置运行路径数据以及对接力反馈数据构建孪生数据模型；

孪生模型的驱动机制依据筒段对接流程搭建，并通过特定数据接口接收视觉检测数据从而驱动孪生模型运动；所述数字孪生模型根据筒段空间坐标位置以及相对姿态偏差生成对接路径，并在数字孪生对接系统中进行自动对接预演，自动优化对接路径；

所述对接路径包括六个自由度的位移设定值，分别为进给位移值、横移位移值、升降位移值、滚转角度值、俯仰位移值以及偏航位移值；所述数字孪生对接系统基于对接历史数据进行路径优化。

进一步的，所述数字孪生模型包含对接装置孪生模型、筒段孪生模型以及辅助设施孪生模型，对接装置孪生模型根据真实装置的运动机构设置模型运动副，根据实时数据驱动模型运动副运动。

进一步的，所述视觉检测装置用于检测A型筒段靶标和B型筒段靶标的空间坐标位置，并根据相对坐标关系计算出B型筒段相对于A型筒段的姿态偏差，并将空间坐标位置数据以及姿态偏差数据发送给数字孪生对接系统。