飞机侧壁部件装配调姿机构的设计与分析

马政伟; 李卫东; 万敏; 高红

飞机侧壁部件装配调姿机构的设计与分析

1.
北京航空航天大学机械工程及自动化学院, 北京 100191
2. 成都飞机工业(集团)有限责任公司, 成都 610092

基金项目: 国家科技支撑计划资助项目（2011BAF13B09）

详细信息

中图分类号: V262.4
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出版历程
- 收稿日期: 2013-04-07
- 网络出版日期: 2014-02-20

Design and analysis of flexible fixture for aircraft side panels

1.
School of Mechanical Engineering and Automation, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100191, China
2. Chengdu Aircraft Industrial (Group) Co. LTD., Chengdu 610092, China

摘要

摘要: 分析了等曲率和变曲率2类飞机侧壁部件的几何特点以及对柔性装配调姿的功能需求，设计了一种新型的面向大型飞机侧壁部件数字化装配的柔性工装机构；该机构基于精密三坐标定位器对侧壁部件进行装配调姿，可等效为6自由度并联机构，通过4条支撑臂对侧壁部件进行夹持；定位器呈前后2排、前低后高布局，能够实现对侧壁部件空间6自由度位姿调整；对工装机构进行了位姿反解，根据侧壁部件的初始位姿和目标位姿反向求解出各支撑臂的关节变量，并利用计算机仿真模型进行了验证，证明了反解算法的正确性，为侧壁部件调姿运动的精确控制奠定了基础.
- 侧壁部件 /
- 柔性工装 /
- 并联机构 /
- 位姿调整 /
- 位姿反解
Abstract: Based on the analysis of two kinds of aircraft side panels and requirements in digital assembly, a novel type of flexible fixture suitable for aircraft side panels assembly was proposed. The fixture based on four accurate 3-coordinate manipulators can be equivalent to a 6-DOF parallel mechanism. Manipulators were aligned in two rows and side panel was supported by 4 protruding arms. By analyzing the mechanism kinematics, reverse solution algorithm was developed. Joints displacement can be calculated from the given initial and final postures of the side panel. Computer simulation model was used to verify the reverse solution. The simulation result shows the accuracy of the algorithm, which provides the technological basis of accurate control for posture alignment of the large side panels.
- side panels /
- flexible fixture /
- parallel mechanism /
- posture alignment /
- reverse solution

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参考文献(10)

[1]	许国康. 飞机大部件数字化对接技术[J].航空制造技术, 2009(24):42-45 Xu Guokang.Numerical alignment and marry-UP technology of aircraft large parts[J].Aeronautical Manufacturing Technology, 2009(24):42-45(in Chinese)
[2]	Jayweera N, Weeb P.Automated assembly of fuselage skin panels[J].Assembly Automation, 2007, 27(4):343-355
[3]	Jayaweera N, Webb P.Adaptive robot assembly of compliant aero-structure components[J].Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2007, 23(2):180-194
[4]	Huang T, Wang P F, Zhao X M, et al.Design of 4-DOF hybrid PKM module for large structural component assembly[J].CIRP Annals-Manufacturing Technology, 2010, 59(1):159-162
[5]	Stone P R. Reconfigurable fixturing[R].SAE-2004-012837, 2004
[6]	Williams G, Chalupa E, Rahhal S.Automated positioning and alignment systems[R].SAE-2000-013014, 2000
[7]	Guo Zhimin, Jiang Junxia, Ke Yinglin.Stiffness of postural aliganment system based on 3-axis actuators for large aircraft components[J].Chinese Journal of Mechanical Engineering, 2010, 23(4):524-531
[8]	Shang Mingdong, Butterfield J.The experimental test and FEA of a PKM (Exechon) in a flexible fixture application for aircraft wing assembly[R].ICMA-2011-214, 2011
[9]	Williams G, Chalupa E, Billiey R, et al.Gaugeless tooling[R].SAE-1997-982147, 1997
[10]	王少峰, 张进华, 刘志刚, 等.大型飞机机身壁板装配位子调整系统的运动规划[J].西安交通大学学报, 2011, 45(3):102-106 Wang Shaofeng, Zhang Jinhua, Liu Zhigang, et al.Motion planning for posture alignment machine tool oriented fuselage panel[J].Journal of Xi'an Jiaotong University, 2011, 45(3):102-106(in Chinese)

施引文献

期刊类型引用(17)

1.	王金硕，何冉，刘海平. 高超滑翔飞行器对地侦察轨迹的分段优化策略. 战术导弹技术. 2025(01): 113-125+135 . 百度学术
2.	汪馨茹，苏子康，荆献勇，曾靖轩，黄宇. 基于未知坡度倾斜跑道地形融合的无人机定点着陆轨迹优化. 战术导弹技术. 2024(06): 94-106 . 百度学术
3.	熊文祥，陈倩，汪守利，杨贵玉，杨钊. 基于二阶锥规划的飞行器滑翔段轨迹优化. 导航与控制. 2024(Z1): 129-136 . 百度学术
4.	徐慧，蔡光斌，崔亚龙，侯明哲，姚二亮. 高超声速滑翔飞行器再入轨迹优化. 哈尔滨工业大学学报. 2023(04): 44-55 . 百度学术
5.	邵雷，李明杰，赵锦. 基于局部模型的再入滑翔类飞行器轨迹在线调整算法设计. 空军工程大学学报. 2023(03): 64-72 . 百度学术
6.	王帅，杨冬，陈贵亮，唐润智. 基于自适应radau伪谱法的机械手轨迹规划方法研究. 制造业自动化. 2022(03): 103-108+117 . 百度学术
7.	周池军，邵雷，骆长鑫，李明杰，雷虎民. 高动态目标拦截弹制导与控制前沿技术展望. 空天技术. 2022(02): 61-74 . 百度学术
8.	吕名添，周祥，张洪波. 基于解析初值的滑翔飞行器轨迹快速规划方法. 宇航总体技术. 2022(04): 35-40 . 百度学术
9.	张伟，陈国明，黄威，薛辉辉. 空投变掠翼滑翔炸弹轨迹优化. 飞行力学. 2022(06): 39-43 . 百度学术
10.	宋少倩，陈永信，任鹏飞，周文勇，李伟喆. 面向航程能力的固体火箭发动机方案设计优化. 哈尔滨工业大学学报. 2022(12): 27-37 . 百度学术
11.	王培臣，张睿轩，闫循良. 不确定条件下高超声速俯冲弹道鲁棒优化. 飞控与探测. 2022(06): 61-68 . 百度学术
12.	刘平，刘航，仇国庆，刘兴高. 热率约束下高超声速飞行器Gauss时间网格参数化轨迹规划. 控制理论与应用. 2022(12): 2283-2292 . 百度学术
13.	贾高伟，王建峰. 无人机集群任务规划方法研究综述. 系统工程与电子技术. 2021(01): 99-111 . 百度学术
14.	颜楚雄，王蕴宝，秦绪国，童轶男，宋加洪. 最小动压约束下的全程轨迹优化设计方法. 导弹与航天运载技术. 2021(01): 86-90 . 百度学术
15.	任鹏飞，王洪波，周国峰，王亮，蔡强，韩英宏，余家泉，袁亚. 临近空间固体动力飞行器发动机与轨迹一体化设计优化. 推进技术. 2021(09): 1936-1947 . 百度学术
16.	陈永信. 滑翔飞行器气动外形与轨迹一体化设计优化. 空天防御. 2021(03): 76-84 . 百度学术
17.	崔乃刚，郭冬子，李坤原，韦常柱. 飞行器轨迹优化数值解法综述. 战术导弹技术. 2020(05): 37-51+75+5 . 百度学术