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一、方案概述

該技術(shù)在研究國外爬行機器人結(jié)構(gòu)及使用基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，一方面大幅提升公司對柔性制孔機器人的使用和擴展應(yīng)用能力，增強日常維護和快速排故維修能力；另一方面可實現(xiàn)柔性爬行制孔機器人的國產(chǎn)化，并有望形成一款原型產(chǎn)品。

二、方案內(nèi)容和目的

本課題研制的成果主要用于飛機大部件自動裝配中的柔性制孔機器人的使用上，通過其核心技術(shù)的應(yīng)用和推廣，可以達(dá)到以下目的：

1.深入研究前機身、中后機身柔性制孔機器人的機構(gòu)和控制原理，提升柔性制孔機器人的使用和擴展應(yīng)用能力，增強日常維護能力；

2.提高飛機裝配技術(shù)的自動化、柔性化水平；

3.優(yōu)化飛機裝配主要依賴手工、質(zhì)量穩(wěn)定性差、成本高、效率低的現(xiàn)狀，提高機身裝配質(zhì)量，減少飛機裝配工裝、降低飛機的制造和裝配成本，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期、提高裝配效率。

三、功能介紹

其主要功能指標(biāo)如下：

能夠適應(yīng)多種工作，用于多個項目；

1. 無需特別工裝，最小化對型架的影響和改動；

2. 實現(xiàn)在產(chǎn)品表面上自行走功能；

3. 利用傳感器讀取飛機工件所獲取的信息，修正理論位置；

4. 具有翻越50mm高障礙物或臺階的能力且3600自由動作。

四、主要創(chuàng)新點

項目中的柔性制孔機器人是一種自動化裝配的輕量化解決方案，符合柔性化和模塊化的發(fā)展方向，實現(xiàn)了以下幾方面的創(chuàng)新：

1. 提出制孔與鉚接一體化的末端執(zhí)行器，針對產(chǎn)品裝配特點，合理分配各多功能末端執(zhí)行器的集成度，實現(xiàn)鉆孔、鉚接、檢測、壓力腳、真空吸削等工藝任務(wù)；

2. 智能檢測裝置與多功能末端執(zhí)行器的結(jié)構(gòu)集成設(shè)計，可實現(xiàn)鉆鉚過程實時檢測；

3. 提出了數(shù)模、工藝與控制信息集成化的離線編程實現(xiàn)方法；通過將飛機產(chǎn)品的幾何數(shù)模與工藝規(guī)劃之間建立關(guān)聯(lián)，在制孔孔位信息中補充對應(yīng)的工藝信息，并通過工藝信息與控制系統(tǒng)的聯(lián)系，最終實現(xiàn)在離線編程階段產(chǎn)品數(shù)模、工藝規(guī)劃與控制信息的集成；

4. 提出了基于爬行鉆鉚設(shè)備姿態(tài)調(diào)整的法向找正方法，并建立了法向找正模型；

5. 提出基于激光掃描的基準(zhǔn)檢測方法，建立理論數(shù)模與實際數(shù)模之間的關(guān)聯(lián)，為實際鉆鉚現(xiàn)場的數(shù)據(jù)配準(zhǔn)提供依據(jù)；

6. 提出全軟件型結(jié)構(gòu)的開放式數(shù)控系統(tǒng)。建立在實時操作系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字伺服驅(qū)動器接口基礎(chǔ)上，全部由軟件實現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)功能。