基于遗传算法的机翼壁板扫描路径优化

来源：浙江大学学报·工学版杂志2015年第3期北京时间：

作者：艾小祥,俞慈君,方强,陈磊,方伟,沈立恒

单位：1.浙江大学 机械工程学系,浙江 杭州 310027；2.中国商飞上海飞机制造有限公司,上海 200436

摘要：针对飞机机翼壁板数字化装配过程中蒙皮外形快速扫描的需求,对蒙皮的扫描路径进行自动规划.介绍激光扫描仪扫描测量的原理及方法,并分析扫描仪扫描样点时的倾角、距离及扫描宽度等约束条件.以大尺寸件机翼蒙皮为研究对象,对其进行数字化离散操作,得到一系列样点.使用最小二乘法对上述样点进行自动分组.在此基础上把扫描过程分为扫描测量和姿态调整2种动作交替运动的组合,构建以扫描过程总时间为最小的优化目标函数.利用遗传算法求解目标函数,从而优化三维空间的扫描路径,并将此路径与常见的梯形扫描和直线扫描路径进行比较,扫描总路径短且所用总姿态数少,平均扫描效率提高14.4%.最后,采用DELMIA软件平台进行扫描过程仿真,利用搭载扫描仪的机器人沿优化路径进行扫描.结果显示：本研究可满足扫描约束要求,且扫描仿真时间与计算时间一致.

关键词：

基金资助：国家自然科学基金资助项目(51275463);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2015FZA4002)