损伤数据驱动的复合材料分层缺陷机器人钻铆修复方法

来源：计算机集成制造系统杂志2026年第5期北京时间：

作者：李正平, 胡俊山, 弥世青, 康瑞浩, 王希, 田威

单位：1.南京航空航天大学机电学院2.中国航发湖南动力机械研究所

摘要：复合材料结构易产生分层,严重影响航空器服役安全性,分层缺陷修复成为航空复合材料结构维修保养的关键。面向航空复合材料构件分层缺陷的修复需求,提出一种损伤数据驱动的复合材料分层缺陷机器人钻铆修复方法:基于B样条拟合复合材料结构的外形曲面;采用弧长积分迭代计算检测成像点坐标,结合B扫检测数据构建缺陷表征;通过最小包络椭圆等效缺陷区域轮廓,研究自由曲面的钻铆点位检索方法和布局规则,实现缺陷区域内机器人钻铆点位的自适应布局;开发了复合材料分层缺陷修复软件,并集成机器人钻铆装备。含分层缺陷的复合材料曲面试验件修复结果表明,修复软件可以自适应布局钻铆点位,机器人钻铆装备可依据点位进行钻铆加工,验证了该方法的可行性。

关键词：外形曲面,缺陷表征,钻铆点位,机器人

基金资助：江苏省自然基金面上资助项目(BK20231444);直升机传动专项资助项目(TC230Y04S-18);中央高校基本科研业务费资助项目(NT2024013)。