详情

原文传递用于航天器管路焊缝的测试方法、系统、设备及存储介质

专利名称：	用于航天器管路焊缝的测试方法、系统、设备及存储介质
摘要：	本申请公开了一种用于航天器管路焊缝的测试方法、系统、设备及存储介质，该方法包括：对检测装置中的视觉传感器、机器人和漏率检测工具分别进行参数标定处理，得到标定结果；对获取的航天器结构表面和周围环境点云数据进行处理，得到航天器结构模型文件；获取航天器待检测区域的图像，并建立机器人坐标系与航天器模型坐标系之间的相对位姿关系；确定航天器待检测区域中所有待检测焊缝的目标位置信息及管路夹持姿态信息；基于目标位置信息及姿态信息、航天器结构模型文件、相对位姿关系，对待检测焊缝进行检测路径规划及漏率测试，确定漏率测试结果。该方案能够实现航天器总装过程管路系统焊缝漏率的柔性、智能测试，有效提高了航天器研制效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京卫星环境工程研究所
发明人：	隆昌宇;杨凌辉;綦磊;孙伟;钟亮;季宇
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-09T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202310998580.7
公开号：	CN117030611A
代理机构：	北京志霖恒远知识产权代理有限公司
代理人：	郭栋梁
分类号：	G01N21/01;G06T7/73;G06T7/33;G06T7/593;G06T7/00;G06T1/00;G01N21/95;G01N21/952;G;G01;G06;G01N;G06T;G01N21;G06T7;G06T1;G01N21/01;G06T7/73;G06T7/33;G06T7/593;G06T7/00;G06T1/00;G01N21/95;G01N21/952
申请人地址：	100094 北京市海淀区友谊路104号
主权项：	1.一种用于航天器管路焊缝的测试方法，其特征在于，该方法包括：对检测装置中的视觉传感器、机器人和漏率检测工具分别进行参数标定处理，得到标定结果；对获取的航天器结构表面点云数据和周围环境点云数据进行处理，得到航天器结构模型文件；获取航天器待检测区域的图像，并基于所述标定结果建立机器人坐标系与航天器模型坐标系之间的相对位姿关系；基于所述航天器待检测区域的图像，确定所述航天器待检测区域中所有待检测焊缝的目标位置信息及管路夹持姿态信息；基于所述目标位置信息及所述姿态信息、所述航天器结构模型文件和所述机器人坐标系与航天器模型坐标系之间的相对位姿关系，对所述待检测焊缝进行检测路径规划及漏率测试，得到所述航天器待检测区域中所有待检测焊缝的漏率测试结果。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述目标位置信息及所述姿态信息、所述航天器结构模型文件和所述机器人坐标系与航天器模型坐标系之间的相对位姿关系，对所述待检测焊缝进行检测路径规划及漏率测试，得到所述航天器待检测区域中所有待检测焊缝的漏率测试结果，包括：基于所述航天器表面点云数据和周围环境点云数据，采用平面特征算法识别管路底板平面点云数据，基于所述管路底板平面点云数据采用平面特征拟合算法，确定管路底板平面法向量信息；基于所述管路底板平面法向量信息，调整所述漏率检测工具为初始姿态信息；所述初始姿态信息用于表征所述漏率检测工具与管路底板平面呈垂直状态；基于所述航天器结构模型文件、所述机器人坐标系与航天器模型坐标系之间的相对位姿关系、所述待检测焊缝的目标位置信息和所述姿态信息，对所述待检测焊缝规划检测的运动路径；基于所述运动路径，对所述待检测焊缝进行漏率测试，得到所述航天器待检测区域中所有待检测焊缝的漏率测试结果。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述视觉传感器包括局部视觉传感器和大视场视觉传感器，基于所述运动路径，对所述待检测焊缝进行漏率测试，得到所述航天器待检测区域中所有待检测焊缝的漏率测试结果，包括：按照运动路径从短到长的焊缝检测顺序确定当前待检测焊缝，循环执行指定操作，直至将所有待检测焊缝检测完成为止；所述指定操作包括：对于所述当前待检测焊缝，基于所述运动路径，通过所述机器人控制所述漏率检测工具运动至所述当前待检测焊缝正上方位置；通过所述视觉传感器中的局部视觉传感器采集所述当前待检测焊缝的图像；基于所述当前待检测焊缝的图像，确定所述当前待检测焊缝的中心位置信息和管路走向信息；基于所述当前待检测焊缝的中心位置信息和管路走向信息，对所述当前待检测焊缝进行漏率测试，得到所述当前待检测焊缝对应的漏率测试结果；判断所述当前待检测焊缝是否为所有待检测焊缝中的最后一个待检测焊缝；当不为最后一个待检测焊缝时，控制进入下一所述指定操作；当为最后一个待检测焊缝时，控制不进入下一次所述指定操作。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述当前待检测焊缝的中心位置信息和管路走向信息，对所述当前待检测焊缝进行漏率测试，得到所述当前待检测焊缝对应的漏率测试结果，包括：基于所述当前待检测焊缝的中心位置信息和所述管路走向信息，调整所述漏率检测工具的初始姿态信息至目标姿态信息；所述目标姿态信息用于表征所述漏率检测工具夹持所述当前待检测焊缝；通过所述漏率检测工具对所述当前待检测焊缝进行夹持包覆形成密闭空间；采用抽气方式对所述当前待检测焊缝示漏气体浓度进行检测，得到所述当前待检测焊缝对应的漏率测试结果。 5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述航天器待检测区域的图像，确定所述航天器待检测区域中所有待检测焊缝的目标位置信息，包括：通过所述视觉传感器中的大视场视觉传感器获取所述航天器待检测区域的图像；采用训练好的焊缝识别模型对所述航天器待检测区域的图像进行处理，识别所述航天器待检测区域的图像中的所有待检测焊缝；确定所述待检测焊缝的目标位置信息。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定结果包括视觉传感器坐标系与机器人坐标系之间的第一相对位姿关系，以及机器人坐标系与漏率检测工具坐标系之间的第二相对位姿关系；对检测装置中的视觉传感器、机器人和漏率检测工具分别进行参数标定处理，得到标定结果，包括：根据所述视觉传感器的视场参数选择视觉标定板；确定所述视觉传感器中大视场视觉传感器和局部视觉传感器各自的属性参数和大视场视觉传感器和局部视觉传感器之间的第一相对方位关系；确定所述大视场视觉传感器坐标系与局部视觉传感器坐标系之间的第二相对方位关系；基于所述第一相对方位关系和所述第二相对方位关系，将所述大视场视觉传感器坐标系设定为视觉传感器坐标系；基于所述视觉标定板，确定视觉传感器坐标系与机器人坐标系之间的第一相对位姿关系，并确定机器人坐标系与漏率检测工具坐标系之间的第二相对位姿关系。 7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，建立所述机器人坐标系与航天器模型坐标系之间的相对位姿关系，包括：基于所述第一相对位姿关系和所述第二相对位姿关系，采用双目立体匹配算法确定待检测区域在所述机器人坐标系下的三维点云数据，并将所述三维点云数据作为待定向数据；将所述航天器结构表面点云数据和周围环境点云数据作为目标源数据；采用三维点云配准算法对所述视觉传感器获取的待定向数据和所述目标源数据进行配准，确定所述机器人坐标系与航天器模型坐标系之间的相对位姿关系。 8.一种用于航天器管路焊缝的测试系统，其特征在于，所述系统包括：航天器待检测管路和检测装置，所述检测装置包括转运平台、机器人、车载工作站、旋转升降机构、力传感器、漏率检测工具和视觉传感器；所述转运平台上设置有所述车载工作站和所述旋转升降机构；所述机器人分别与所述旋转升降机构、所述力传感器、所述漏率检测工具和所述视觉传感器连接；所述车载工作站分别与所述转运平台、所述机器人、所述旋转升降机构、所述力传感器、所述漏率检测工具和所述视觉传感器电连接。 9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一项所述的用于航天器管路焊缝的测试方法。 10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序用于实现如权利要求1-7任一项所述的用于航天器管路焊缝的测试方法。
所属类别：	发明专利