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机翼蒙皮无损检测生产线中扫描路径优化方法
引用本文:田威,李国良,郑炜,张晋,王长瑞,白权,王望,李鹏程.机翼蒙皮无损检测生产线中扫描路径优化方法[J].航空制造技术,2023(6):14-21.
作者姓名:田威  李国良  郑炜  张晋  王长瑞  白权  王望  李鹏程
作者单位:1. 南京航空航天大学;2. 中航西安飞机工业集团股份有限公司
基金项目:江苏省自然科学基金(BK20210299);;国防科工局国防基础科研计划(JCKY2019210B004);
摘    要:复合材料机翼蒙皮尺寸大、形状复杂、易回弹,无法采用机床等传统方式进行无损检测,机器人柔性化、智能化的特点,为无损检测生产线提供了全新的思路。针对此类问题,提出了大型机翼蒙皮连续曲面无损检测生产线及路径优化方法。利用双机器人搭载超声扫描设备,采用两次检测策略,第一次扫描对复合材料曲面进行重建,提高第二次透射式无损检测的精度。根据机翼的形貌,提出了一种平行于桁条行切的总体扫描策略,根据曲率利用最小二乘法将点集分组,之后应用混合遗传LM算法进行路径优化,即采用改进型遗传算法进行启发式全局优化,之后采用LM算法进行确定性局部优化,高效得到其最优扫描路径。在RoboDK中进行仿真,利用机器人搭载超声检测末端对蒙皮进行扫描。最后采用机器人搭载线激光扫描仪对优化路径进行精度验证。仿真及试验结果表明,相较于传统的检测方法,该方法满足无损检测约束条件,平均检测效率提高9.2%。

关 键 词:复合材料  无损检测  遗传算法  LM算法  路径优化
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