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原文传递一种基于七次多项式的多部段自动化调姿的调姿方法

专利名称：	一种基于七次多项式的多部段自动化调姿的调姿方法
摘要：	本发明公开了一种基于七次多项式的多部段自动化调姿的调姿方法，具体包括以下步骤：步骤S1：创建理论坐标系；步骤S2：测量调姿系统组件监测点的实际数据；步骤S3：根据监测点理论数据与实际数据，采用最小二乘法获取调姿系统组件的刚性变换矩阵；步骤S4：根据刚性变换矩阵运动单元的起点位置和终点位置；步骤S5：计算各驱动轴的运动轨迹，S(t)＝k0+k1·t+k2·t2+k3·t3+k4·t4+k5·t5+k6·t6+k7·t7式中：S(t)：驱动轴的运动位移轨迹参数；V(t)：速度；A(t)：加速度；J(t)：加加速度为；t：各驱动轴从起点位置到终点位置的时间；步骤S7：将运动轨迹参数与simotion运动控制系统进行数据通讯，建立运动控制指令，进行调姿并调姿到位。有效的解决手动对接时装配效率低、装配时间长、产品一致性差，对产品会产生冲击的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	成都飞机工业(集团)有限责任公司
发明人：	邓珍波;潘登;雷沛;毕修文
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201910212365.3
公开号：	CN109911241A
分类号：	B64F5/10(2017.01);B;B64;B64F;B64F5
申请人地址：	610092 四川省成都市青羊区黄田坝纬一路88号
主权项：	1.一种基于七次多项式的多部段自动化调姿的调姿方法，其特征在于：具体包括以下步骤：步骤S1：创建理论坐标系；步骤S2：测量调姿系统组件监测点的实际数据；步骤S3：根据监测点理论数据与实际数据，采用最小二乘法获取调姿系统组件的刚性变换矩阵；步骤S4：根据刚性变换矩阵运动单元的起点位置和终点位置；步骤S5：计算各驱动轴的运动轨迹，S(t)＝k0+k1·t+k2·t2+k3·t3+k4·t4+k5·t5+k6·t6+k7·t7 式中： S(t)：驱动轴的运动位移轨迹参数； V(t)：速度； A(t)：加速度； J(t)：加加速度为； t：各驱动轴从起点位置到终点位置的时间；步骤S7：将运动轨迹参数与simotion运动控制系统进行数据通讯，建立运动控制指令，进行调姿并调姿到位。 2.根据权利要求1所述的一种基于七次多项式的多部段自动化调姿的调姿方法，其特征在于：所述步骤S3具体是指：根据监测点的理论值与实测值，基于最小二乘法保证监测点的理论空间与监测点的实际空间三向点坐标差值的平方和最小求出调姿系统组件的刚性变换矩阵；将对接坐标系设置为激光跟踪仪的测量坐标系，测量调姿系统组件上的关键测量点的实际坐标，表示为：Ei＝(Eix,Eiy,Eiz),i＝1…n；上式中，i为第i个测量点，n为测量点的个数；计算得出测量点在部件坐标系下的理论位置，表示为：ei＝(eix,eiy,eiz),i＝1…n；平移矩阵：P＝[X0 Y0 Z0]；旋转矩阵：其中： α、β、γ分别为刚体理论位置到实际位置分别绕X轴方向、Y轴方向、Z轴方向旋转的角度，X0，Y0，Z0分别为刚体理论位置到实际位置分别沿着X轴方向、Y轴方向、Z轴方向平移的值；所述X轴方向、Y轴方向、Z轴方向分别与飞机坐标系的STA、BL、WL方向平行；将测量值代入即可求出刚性变化矩阵。 3.根据权利要求2所述的一种基于七次多项式的多部段自动化调姿的调姿方法，其特征在于：所述步骤S4具体是指：各调姿系统部件与运动单元之间的相对位置保持不变，根据监测点理论位置与实际位置求解运动单元起点和终点；运动单元的起点位置根据激光跟踪仪测量监测点的位置进行位置转化；运动单元的终点位置即为调姿系统组件理论位置下的位置运动单元末端球角位置，根据各调姿系统部件产品坐标系下的理论位置进行位置转化。 4.根据权利要求1所述的一种基于七次多项式的多部段自动化调姿的调姿方法，其特征在于：所述步骤S1具体是指：借助安装在现场的一个右侧激光跟踪仪系统组件和一个左侧激光跟踪仪系统组件创建与飞机坐标系重合的多部段调姿系统的理论坐标系。 5.根据权利要求1所述的一种基于七次多项式的多部段自动化调姿的调姿方法，其特征在于：在步骤S5与S7之间，还包括步骤S6：设置起点位置和终点位置的速度为V(t)、加速度为A(t)、加加速度为J(t)均为0；对运动过程采用归一化方法处理，得到：起点位置： S＝0 V＝0 A＝0 J＝0；终点位置： S＝1 V＝0 A＝0 J＝0；根据上述边界条件求得：位移：S(t)＝35t4-84t5+70t6-20t7 速度：V(t)＝S’(t)＝140t3-420t4+420t5-140t6 加速度：A(t)＝V’(t)＝420t2-1680t3+2100t4-840t5 加加速度：J(t)＝A’(t)＝840t-5040t2+8400t3-4200t4；其中S’(t)为任何时候运动过程中的速度；V’(t)为任何时候运动过程中的速度，A’(t)为任何时候运动过程中的加速度。
所属类别：	发明专利