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申请/专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所

摘要：本发明公开了一种基于增强现实的复杂易变形舱段对接可视化装配辅助方法，涉及智能装配领域。该方法利用实测的舱段三维模型构建虚拟装配仿真环境，进行配合间隙及干涉状态检测；采用装配路径智能优化算法，通过标准通讯接口协议与虚拟装配仿真环境进行信息交互，完成最优装配路径规划；将装配引导路径和视觉检测得到的实际装配路径以3D图像、路径偏差数值等形式叠加到虚实配准后的增强现实环境中，实现可视化智能装配辅助功能。本发明可解决复杂易变形舱段对接过程中频繁出现的卡死错位等装配难题，降低对操作人员经验技能的依赖，大幅提高装配效率及一次装配成功率。

主权项：1.基于增强现实的复杂易变形舱段对接可视化装配辅助方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：基于实测的舱段三维模型，构建虚拟装配仿真环境，用于配合间隙及干涉状态检测；步骤S2：采用装配路径智能优化算法，通过标准通讯接口协议与虚拟装配仿真环境进行信息交互，完成最优装配路径规划；步骤S3：将规划好的最优装配路径和视觉检测得到的实际装配路径以3D图像、路径偏差数值的形式叠加到虚实配准后的增强现实环境中，实现可视化智能装配辅助功能；所述步骤S2包括以下步骤：步骤S2.1：搭建标准通讯接口服务器，作为智能优化算法与虚拟装配仿真软件信息交互的中间载体；步骤S2.2：智能优化算法初始化：以活动舱段的一种空间位姿作为一个可能解，设定可能解的范围、适应度函数表达式、智能优化算法迭代终止条件及算法相关参数；步骤S2.3：适应度函数计算：在智能优化算法的每一个迭代步内，将可能解数据通过通讯接口服务器发送至虚拟装配仿真软件，虚拟装配仿真软件根据该数据调整活动舱段的空间位姿，并利用虚拟传感器测量配合间隙及干涉深度，通过通讯接口服务器将测量值发送至智能优化算法，智能优化算法基于舱段的配合间隙及干涉深度，利用适应度函数表达式计算适应度函数值；步骤S2.4：最优装配路径上路径点获取：以装配过程不发生碰撞干涉，舱段间配合间隙最大化为优化目标，通过智能优化算法迭代运算获得最优解，即最优装配路径上的一个最优路径点；步骤S2.5：最优装配路径获取：在对接装配方向上，重复运行多次智能优化算法，即重复步骤S2.3和步骤S2.4，得到多个最优路径点，采用直线段依次连接各最优路径点，得到最优装配路径；步骤S2.6：最优装配路径验证：以设定步长对最优装配路径进行离散处理，将离散后的路径点通过通讯接口服务器发送至虚拟装配仿真软件，虚拟装配仿真软件根据路径点模拟对接装配过程，并测量配合间隙，若对接过程中不存在碰撞干涉，则最优装配路径通过验证；若存在碰撞干涉，则在碰撞区域采用智能优化算法重新规划一个最优路径点，直至最优装配路径验证通过；步骤S2.7：根据最优装配路径验证过程中测得的配合间隙值，构建装配路径可行域，即实际装配路径允许偏离的最大范围。

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百度查询： 中国科学院沈阳自动化研究所 基于增强现实的复杂易变形舱段对接可视化装配辅助方法