面向大型筒件装配界面的机器人扫描测量路径规划

作     者：赵子捷 张学鑫 樊伟 郑联语 ZHAO Zijie;ZHANG Xuexin;FAN Wei;ZHENG Lianyu

作者机构：北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京102206 

出 版 物：《计算机集成制造系统》 (Computer Integrated Manufacturing Systems)

年 卷 期：2025年第31卷第5期

页      面：1555-1568页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 080202[工学-机械电子工程] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52375477) 国防基础科研计划资助项目(JCKY2021204B045) 山西省关键核心技术和共性技术研发攻关专项资助项目(2020XXX005) 

主　　题：大型构件 机器人扫描测量 路径规划 蚁群算法 

摘      要：对于大型构件而言,装配界面是保证产品最终装配质量的关键加工特征,其测量加工一体化是一类典型且重要的数字化与智能制造场景,通过有效的方法获取加工余量并检测加工质量尤为重要。传统测量模式工艺复杂,人工经验依赖性强,测量效率低。针对这一问题,以某大型筒件测量工艺为例,提出一种面向大型筒件装配界面的机器人辅助激光扫描方法,并开展测量路径规划研究。首先,基于聚类算法提出面向装配界面的扫描测量视点规划方法,并提出判断及处理空间干涉和视场被遮挡的视点调整方法,规划出127个无干涉扫描测量视点。其次,提出考虑姿态变化及障碍物的可变权重因子蚁群算法对扫描测量视点进行路径规划,求解结果和鲁棒性均优于传统蚁群算法。最后,对规划的扫描测量路径进行仿真验证及实物实验验证,在约4.5 min的时间内获取到满足预期要求的扫描测量结果。