面向智能装配的航天复杂产品结构设计标准研究

智能制造技术能够有效解决航天复杂产品现阶段面临的产能不足、质量管控难度大等问题。以航天复杂产品为对象,开展面向智能装配的结构设计标准研究,在国内外智能制造研究与应用情况调研的基础上,提出面向机器人作业进行产品结构设计时的若干要求,以指导航天复杂产品的结构设计工作。     

机器人智能化焊接技术发展综述及其在运载火箭贮箱中的应用

针对当前航天产品焊接尚存在焊接自动化水平低、产品质量依赖操作者水平等问题，迫切需要采用机器人智能化焊接技术实现“以机器人换人”。文章阐述了机器人智能化焊接技术的概念，综述了机器人智能化焊接技术发展现状，分析了机器人焊接动态过程的多信息传感技术、知识提取与建模方法以及智能化控制等关键技术。结合上海航天精密机械研究所近年来在机器人自动化焊接技术的研究经验，重点介绍了机器人智能化焊接技术在运载火箭贮箱中取得的技术突破及典型应用成果。     

面向航天器装配测试的机器人系统及应用(下)

<正>(接上期)三研究成果2双机器人协作装配系统随着单机器人的不断发展,单机器人在航天器装配中的应用取得了很大程度的提高。但是在航天产品的一些复杂装配操作时,单个机器人则是无法胜任的,如复杂狭小空间内的设备装配及特殊环境下     

智能制造技术在航天大型构件中的应用

智能制造是制造技术、系统工程、人工智能与网络技术等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术，可为高品质复杂零件制造提供新的解决方案，特别适应航天多品种、小批量生产的需要。本文分析了航天大型构件的生产制造现状，并列举了智能制造在航天构件领域应用的情况，分别从体系构架、工艺技术、制造装备、生产管理方面阐述了智能制造的实践应用。结合企业近年来的工作，从数字化的航天产品工艺设计和管理、面向航天复杂构件的智能化装备升级、全过程透明化的智能运营管控、航天智能焊接车间建设探索、数字孪生技术实现虚实融合等几个方面展开论述。     

航天智能制造的思考与展望

从宇航制造面临的形势出发,分析了工业4.0中提出的智能制造理念和方法,提出了航天制造技术的发展方向,进而对航天智能制造总体规划进行了阐述,提出了CAST制造的概念,阐述了航天产业云制造、基于数据分析的自动化、基于智能化的制造服务和基于制造模式的转型发展的具体内容和实践,进而提出了利用天地一体化网络实现在轨加工与装配、空间增材制造的空间智能制造设想。     

基于NSGA-II算法的航天产品装配公差多目标优化

针对航天产品装配公差优化设计问题,提出一种引入装配成本的多目标优化方案。在考虑航天产品装配过程中成功率低、成本高问题的基础上,建立基于产品成本及质量损失的装配公差的多目标优化数学模型,利用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),以装配功能要求和加工能力为约束条件,对装配公差进行优化求解,得到Pareto最优解集。以某空间站某型号组件为例,验证了该优化方法的有效性。通过建立归一化权重目标函数,获得优化的各组成环装配公差,利用该公差进行组件加工装配,提高了装配成功率,降低了产品加工成本及质量损失。     

尺寸链理论在航天产品装配工艺中的应用

为解决航天产品装配生产工艺过程中,经常出现的装不上及元器件相碰,发生短路等故障,致使装配无法进行,造成停工损失,影响装配工序的顺利进行。运用装配尺寸链的理论,就能迅速准确地查找到航天产品装配生产中出现故障的原因,从而正确地采取技术措施,以满足装配技术的要求。这种方法亦适用于其它产品的机械装配工艺。     

自动对接装配技术在航天产品对接装配中的应用研究

根据国内外自动对接装配技术的发展现状,指出航天企业产品对接装配技术存在的差距。针对航天产品结构特点的发展,对自动化对接装配技术在其领域应用的可行性进行了分析探讨,并根据航空已有的自动对接装配系统组成,制定了航天产品自动对接装配的技术方案。     

虚拟装配技术应用探索

详细介绍了首都航天机械公司(以下简称首航公司)虚拟装配技术研究应用过程和经验体会。重点阐述了虚拟装配技术的应用范围和阶段,对仿真平台选择、实现过程、以及面向生产现场的装配看板等方面进行了详细介绍,最后通过实例介绍了具体应用过程。希望对开展虚拟装配技术应用研究的单位有所帮助。     

空气舵气动力‒脉动压力‒结构耦合响应分析

气动力、脉动压力、结构振动相互作用,组成复杂的多场耦合系统,给动力学分析带来极大的挑战。文章基于PCL和DMAP语言自主研发了气动力–脉动压力–结构耦合响应分析软件,以复合材料空气舵为研究对象,建立其有限元模型,并开展模态分析;进而,建立基于Van Dyke修正活塞理论的气动模型,基于模态法分析了气动力–脉动压力–结构三者耦合的空气舵响应,并与不考虑气动力效应的非耦合结构响应进行对比,探究了气动力耦合效应对空气舵响应的影响规律。结果表明,气动弹性效应能使得空气舵振动响应从随机振动变为发散极限环振荡形式的高阶运动,显著改变脉动压力响应谱。可以预测,结构声疲劳分析中必须考虑气动弹性效应。     

柔性可变形跨域智能飞行前沿探索（英文）

As human aeronautic and aerospace technology continues to prosper and the aerial flight space domain further expands, traditional fixed-shape air vehicles have been confronted with difficulties in satisfying complex missions in cross-domain scenarios. Owing to their flexible and deformable appearance, morphing air vehicles are expected to realize cross-domain intelligent flight, thus emerging as the most subversive strategic development trend and research focus in aeronautic and aerospace fields. This paper primarily reviews the research background and challenges of flexible and deformable cross-domain intelligent flight, proposing a corresponding research framework and mode as well as exploring the scientific issues and state-of-the-art solutions, where key research progress is introduced. The explorations covered in this paper also provide ideas and directions for the study of deformable cross-domain intelligent flight, which has critical scientific significance in promoting the study itself.     

一种智能化元器件检测系统的研究

为解决航天元器件筛选检测过程中存在的计划管理不合理、过程管控不透明、灵活性不够、人工参与过多等问题,按照智慧工厂的参考模型,提出了一种元器件智能化检测管理系统的构建方案,并对所需关键技术进行了分析,集成了物联网、机器视觉、大数据分析、ERP技术,实现了检测业务的信息化、自动化、智能化。验证了航天某元器件可靠性中心的智能化检测系统,并进行了技术实现,为同行业的技术研究、应用实施提供了参考。     

面向3D打印的设计制造一体化探索

紧密围绕航天结构未来发展需求,以增材制造复杂产品研发为研究对象,对实现设计制造一体化的技术路线和关键技术进行分析。把设计、仿真和制造有机统一起来,把工艺设计纳入结构设计流程,通过仿真驱动设计来提高产品质量、降低制造成本。研究成果可应用于航天领域增材制造产品研发,对传统设计制造模式向智能制造转型具有积极探索意义。     

航天器机械臂柔性力控辅助装配方法

文章从装配的实际需求出发,提出一种航天器机械臂柔性力控辅助装配方法:通过在机械臂末端法兰与负载之间安装的六维力传感器感知作用力与力矩信息,人手直接作用于机械臂末端的负载,系统通过负载的重力补偿算法获得人手作用的力与力矩信息,而后以力/力矩信息作为输入来控制机械臂进行移动或转动,使负载柔性跟随人手运动。文章给出了装配方法的详细设计方案与相关算法,并进行了初步试验验证。试验表明,该装配方法可以有效提高在航天器狭小空间内进行大重量工件安装的效率,且安全可靠。     

基于VRML的航天模拟训练系统

使用虚拟现实建模语言（VRML）建立一个航天地面设备仿真实验和导弹弹体虚拟装配的模拟训练系统，操作者可使用浏览器通过网络进行交互式的虚拟实验和弹体装配，实现航天工程中部分高成本，高代价的实物操作训练功能，该系统具有较好的真实效果，显示了虚拟现实技术在航天工程中的广阔应用前景。     

空间机器人多传感器信息融合

本文讨论了空间机器人的特点和多传感器信息融合技术的必要性.总结了相关的关键技术,包括信息的表示和融合方法,传感器的布置,启用传感器的策略和执行融合过程主计算机体系结构.最后给出了一个智能装配机器人多传感器信息融合实例.     

智能气囊缓冲器在航天器回收着陆中的应用探讨

文章提出将智能气囊技术应用于飞船返回舱座椅作为返回落地缓冲,设计了智能气囊缓冲器方案,并论述了智能气囊缓冲器在飞船座椅上应用的可行性。与胀环式机械缓冲器比较,智能气囊保持了较高的缓冲效率,同时可使航天员受到的冲击过载特性曲线更加平坦,从而提高航天员着陆的安全性和舒适性。     

航天电子产品的工艺设计

文章论述了航天电子产品在工程设计过程中工艺设计的重要性，以及在产品设计中融入工艺设计概念后具体设计及相关内容。围绕设计、工艺、装联实践中的具体情况，提出了设计中应注意的问题。     

面向高速集成VPX架构的航天产品工艺技术验证及应用

针对高速集成VPX架构的航天产品研制需求,开展了VPX压接连接器的选用必要性分析、特点介绍、鱼眼端子结构设计和合理的PCB工艺方案设计,完成了高速集成VPX架构的工艺控制流程,开展了PCB孔径尺寸验证、连接器接触阻抗验证、连接器试验样品补充50次插拔试验、结构样机的试验验证和在轨应用验证等工作,结果表明：采用文章所述的PCB工艺方案和VPX架构的工艺控制流程,成功研制并在轨应用了某星载高速集成VPX架构数传智能处理器,充分验证了VPX压接连接器可以满足星载高可靠要求。未来,采用更高速率的VPX压接连接器,通过合理的航天产品工艺方案,研制更高速度和更高集成度的航天产品,进一步提升产品的功能性能。