[发明专利]基于浮动销的空间位姿计算蒙皮底孔轴线法向量的方法

权利要求书

1.基于浮动销的空间位姿计算蒙皮底孔轴线法向量的方法，其特征在于，包括：

步骤1：基于机床底孔找正单元上的浮动销和多个长度计位移传感器搭建蒙皮底孔位姿检测机构，多个长度计位移传感器分为两组，每组中的长度计位移传感器都设置在同一与浮动销的轴线垂直的平面上，长度计位移传感器的触点与浮动销的侧壁接触，多个触点位于同一圆周上；

步骤2：将飞机蒙皮安装到蒙皮托架上且使底孔位于浮动销上方，控制机床底孔找正单元上升，浮动销产生倾斜后伸入飞机蒙皮底孔内，直到浮动销侧壁上的凸台抵触到蒙皮底面；

步骤3：浮动销伸入飞机蒙皮底孔后，每组长度计位移传感器中的多个触点位于同一椭圆上；将浮动销的轴线，即通过两个椭圆中心的直线近似为蒙皮底孔的轴线，以长轴和短轴的交点为原点建立两个椭圆方程，将长度计位移传感器触点的坐标带入相应的椭圆方程中，求解两个椭圆的中心坐标；

步骤4：根据两个椭圆中心坐标，求出浮动销的轴线的空间向量；

步骤5：根据浮动销的轴线的空间向量获得蒙皮底孔的轴线方程；

步骤6：根据蒙皮底孔的轴线方程确定蒙皮底孔的轴线的空间法向，从而为蒙皮的位姿找正提供位姿数据。

2.如权利要求1所述的基于浮动销的空间位姿计算蒙皮底孔轴线法向量的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：

步骤1.1：选取8个长度计位移传感器，将长度计位移传感器固定在传感器支架上；

步骤1.2：将8个长度计位移传感器分成2组，每组中的4个长度计位移传感器设置在同一平面内且夹角为90度，使长度计位移传感器的触点与浮动销的侧壁接触，且使未接触蒙皮处于自然状态下的浮动销的轴线与每组中的4个长度计位移传感器所在的平面垂直，进而每组中的4个长度计位移传感器的触点位于同一圆周上；

步骤1.3：将传感器支架固定在机床底孔找正单元上，两组长度计位移传感器所在平面相互平行。

3.如权利要求1所述的基于浮动销的空间位姿计算蒙皮底孔轴线法向量的方法，其特征在于，所述步骤3具体为：

步骤3.1：设位于上方的第一组长度计位移传感器的4个触点位于第一椭圆上，第一椭圆的中心为O₁(p₁，q₁)，第一椭圆的中心为浮动销的轴线与第一椭圆所在平面的交点；

步骤3.2：设位于下方的第二组长度计位移传感器的4个触点位于第二椭圆上，第二椭圆的中心为O₂(p₂，q₂)，第二椭圆的中心为浮动销的轴线与第二椭圆所在平面的交点；

步骤3.3：将浮动销的轴线，即通过两个椭圆中心的直线O₁O₂近似为蒙皮底孔的轴线，直线O₁O₂的空间向量近似表示蒙皮底孔的轴线的空间向量；

步骤3.4：分别以两个椭圆的长轴和短轴的交点为原点建立包含椭圆中心坐标的两个椭圆方程；

步骤3.5：将每组中4个长度计位移传感器触点的坐标带入相应的椭圆方程中，求解两个椭圆中心坐标。

4.如权利要求3所述的基于浮动销的空间位姿计算蒙皮底孔轴线法向量的方法，其特征在于，所述步骤3.4中的两个椭圆方程分别为：

其中，γ₁为第一椭圆的偏转角，a₁为第一椭圆的长半轴长度，b₁为第一椭圆的短半轴长度；γ₂为第二椭圆的偏转角，a₂为第二椭圆的长半轴长度，b₂为第二椭圆的短半轴长度；两个椭圆的短轴长度都为浮动销的直径长度。