对接锁系同步性测量装置研究

摘要

伴随着我国航天建设三步走战略的不断推进，在未来几年内，对接机构的需求将越来越大，但目前对接机构的对接锁系精密装配、调试过程仍然采用单点静态测量、人为距离测量等相对落后的工艺手段，导致产品装配工艺复杂、质量不稳定、装配时间过长、效率低下、人为因素影响大等，已经成为制约我国空间建设的瓶颈问题，如何解决现行装配、调试技术的弊端成为当务之急。本文通过研究对接锁系钢丝绳张力动态测量技术和锁钩间距计算机视觉测量技术为解决问题提供了一个全新的思路。
　　首先，针对主要影响产品工作性能的钢丝绳张力动态在线测量问题，研制了钢丝绳动态张力在线检测仪。检测仪弹性体选用力转换型测量结构，通过有限元模拟分析弹性体的受力变形，以确定应变片的粘贴位置。通过标定实验有效的提高了张力检测仪的测量精度，使其满足产品的装调精度指标要求。
　　进而，针对人为测量锁钩间距存在人为误差等弊端，通过研究计算机视觉测量技术提出新的测量手段，开发了通用型测量平台和视觉测量装置，该测量设备能够有效测量锁钩间距，保证产品的运动同步性，并提高装调精度和效率。
　　再次，模块化开发相应的测量软件系统，解决了系统的集成问题，将抽象的距离、张力等产品特性转化为具体的数据，可更加直观地指导产品的装配过程。
　　最后，将开发的测量装置应用到实际装配过程，通过三次对比试验对整套测量系统进行了验证，实验数据表明系统运行平稳，满足使用要求。

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第一章 绪论

1.1 课题研制背景

1.2 图像测量技术发展现状

1.3 钢丝绳张力测量研究

1.4 论文组织结构

第二章 张力测量仪的研制

2.1 张力仪的设计技术指标

2.2 动态张力仪的设计

2.3 动态张力仪测量实验

2.4 本章小结

第三章 基于计算机视觉的锁钩钩间距测量

3.1测量原理与流程

3.2结构设计

3.3视觉测量设计

3.4 图像预处理方法应用

3.5 图像处理方法应用

3.6 像素尺寸计算标定方法

3.7 本章小结

第四章 测量系统集成设计

4.1测量系统集成方案

4.2软件操作流程

4.3测量装置偏差产生原因分析及校正方法

4.4 本章小结

第五章 实验验证与数据分析

5.1视觉测量精度验证实验

5.2装调验证与数据分析

5.3 本章小结

结束语

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果