申请/专利权人：北京理工大学

申请日：2024-04-26

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN118094062B

主分类号：G06F17/10

分类号：G06F17/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开

摘要：本发明公开了一种求解曲面与曲面装配位姿的计算方法，涉及精密零件装配精度预测及控制技术领域，在零件坐标系测量几何形状分布误差点云数据，建立势能映射矩阵将其映射到装配坐标系，根据最小高程差原理，得到两个待装配接触面的等效几何面集合和理想几何面集合，得到初接触点和转换参数transA，根据transA更新两个待装配接触面的位姿，依据最小法向距离原理得到等效几何面集合和理想几何面，根据约束条件获得可能接触点集，若解集不唯一根据最小势能筛选出最稳定的唯一解，再以空间微运动为参数，给出空间变动矩阵；本发明解决了零件结合面为平面、球面等平面与平面间、曲面与平面间、曲面与曲面间的接触问题或不规则曲面的问题。

主权项：1.一种求解曲面与曲面装配位姿的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、分别测量零件坐标系下两个待装配零件的配合表面，所述两个待装配零件分别为搜索零件A和参考零件B，并分别得到两个待装配零件实际接触面上点云数据S1和S2；步骤二、根据实际工况建立装配坐标系，将步骤一中的零件坐标系下的两个待装配零件实际接触面的点云数据S1和S2分别映射到装配坐标系下；步骤三、在装配坐标系中，采用最小高程差算法原理，获得两个待装配零件实际接触面的对应点集合；利用对应点集合得到高程几何距离差集合U1，获得最高点凸包点，并作为两个待装配零件表面之间的初始接触点，进而得到两个待装配零件位姿转换的初变换参数矩阵transA；步骤四、判断步骤三中两个待装配零件实际接触面之间的初始接触点是否与两个待装配零件实际接触面之间的作用力点的坐标值相同，如果相同，则依次运行步骤五，步骤六，步骤八；否则，依次运行步骤五，步骤七，步骤八；步骤五、基于搜索零件A和参考零件B位姿经过最小高程差原理的变换更新，再采用最小法向距离算法原理，对装配坐标系下搜索零件A表面的具备几何形状分布误差点云D1_first’所在的法向方向所对应的参考零件B的待接触表面具备几何形状分布误差点云D2_first’，使用法向差值法，构建法向几何距离差集合U2；步骤六、确定高程几何距离差集合U1或法向几何距离差集合U2表示的两个待装配零件接触面之间的接触点不干涉的约束条件；步骤七、确定高程几何距离差集合U1或法向几何距离差集合U2表示的两个待装配零件接触面之间的接触点不干涉的约束条件，同时保证装配力作用在两个待装配零件配合表面的接触点构成的三角形内部的接触点约束条件；步骤八、确定三个接触点构成三角形面积约束条件；步骤九、求取两个待装配零件之间的实际装配点对；步骤十、求取两个待装配零件之间的实际装配位姿；所述步骤三中在装配坐标系中，采用最小高程差算法原理，获得两个待装配零件实际接触面的对应点集合，具体为：规定两个待装配零件中不运动的零件为参考零件B，另一个运动的零件为搜索零件A，选取搜索零件A在沿着运动方向法向上投影最大的截面；其次在运动方向上求解具备几何形状分布误差的参考零件B和具备几何形状分布误差的搜索零件A待接触表面的一一对应点，获得实际接触面的等效几何面集合face1和理想几何面集合face2，得到高程几何距离差集合U1，得到最高的凸点作为两个待装配零件表面之间的初始接触点所在的位置，进而获得两个待装配零件位姿转换的初变换参数矩阵transA； 上式中，dkx,dky,dkz分别为搜索零件相对于参考零件的x、y和z轴方向的平移，这组参数能够精确的拉近两个待装配零件的表面。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 北京理工大学 一种求解曲面与曲面装配位姿的计算方法

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