毕超 郝雪 周鹏 杨辉

摘要：针对自动钻铆过程中的铆钉孔定位问题，应用工业级摄像机、镜头、十字线投射器和夹持工装等搭建了一套十字线结构光视觉传感器，并通过建立其单目成像模型和内外部参数标定，确立了十字投影光条上的采样点的二维图像坐标与其三维空间坐标之间的映射关系。在应用过程中，对于摄像机视野范围内的多个铆钉孔特征，提出了一种由被测铆钉孔孔心的等效投影點的空间坐标而合成出孔心空间坐标的方法，从而完成被测铆钉孔的定位任务，并进行了试验验证。试验结果表明，铆钉孔孔心坐标XW、YW和ZW的单次测量的极限误差均≤±0.06mm，因而该传感器在检测铆钉孔的位置方面所能达到的重复性精度水平可以满足使用要求。

关键词：定位；铆钉孔；自动钻铆；结构光视觉

中图分类号：TH74文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2021.05.010

在航空航天领域中，蒙皮是覆盖在飞机、火箭和导弹等飞行器骨架结构之外的维形零件，用于保持机体的气动外形，主要分布于机身、机翼、尾翼和整流罩等部位。在飞行器的制造过程中，蒙皮类零件通常采用铆接方式进行装配，其质量高低会对飞行器的气动特性和服役性能产生很大影响[1]。当前，随着机械装配与自动化技术的进步，基于工业机器人的自动钻铆技术与系统，不仅能够克服人工钻铆方式的效率低、一致性差和劳动强度高等缺点，而且降低了操作难度和生产成本，因而得到了越来越广泛的应用。……