曹双倩，袁培江，陈冬冬，史震云

(北京航空航天大学 机械工程及自动化学院，北京100083)

在飞机制造装配中，铆接是最主要的连接方式，而铆接的第一道工序就是制孔，一架大飞机上大约有150～200万个连接孔［1］。中国飞机制造仍以手工制孔为主［2］，难以满足高效率、高性能、低成本的要求，因此自动化制孔技术的研究已成为必然趋势。孔的垂直度对铆接质量具有重要的影响，研究表明，当紧固件沿外载荷作用方向倾斜超过2°时，疲劳寿命减少约47%;当倾斜大于5°时，疲劳寿命降低约95%［3］。因此，法向检测技术对提高制孔质量具有重要意义，是自动化制孔系统的关键技术之一。在飞机装配中，孔的垂直度精度的要求为小于 0.5°［4］。目前，法向测量方式分为3种［5］，包括涡流式、机械接触式和激光非接触式，其中激光非接触式测量最为广泛。激光测距传感器又称激光位移传感器，具有高效率、高线性和高分辨率等特点［6］，被广泛应用于法向非接触式测量技术中。同时，为了减少测量过程中其他因素的影响，提高传感器测量精度，很多学者［7-8］做了误差补偿研究。

在测量中，通常采用多个激光测距传感器均布安装的方式，由于存在加工与安装误差，所以需要对传感器的安装位置进行标定工作，以保证法向测量的准确度。Zhu等［9］采用基于球面拟合的标定算法标定出激光测距传感器的方向和位置参数，标定精度较高，但不具有通用性。出晓岚等［10］基于图像处理理论对附加于坐标测量机上的激光位移测头进行标定。……