沈盼捷

　　。第一个阶段是初始配准，初始配准可以使测量数据模型上的数据点移动到比较靠近CAD模型的位置，从而有效地缩小模型间差异，从而为精确配准做准备。第二个阶段是精确配准。精确配准是利用优化理论来求取配准的多个参数，通过目标函数的变化趋势，确定出有利的搜索方向和步长，然后得到优化解，使得测量数据模型与CAD模型处于最佳拟合状态。
　　常见的初始配准方法有： （1）中心重合法，简单的把两个点云的重心重合，这种方式只能缩小平移错位而无法缩小旋转错位；（2）标签法，即在测量时人为地贴上一些特征点，然后使用这些特征点进行定位，这种方式仍然是依赖于测量和仪器的；（3）提取特征法，有提取平面特征、 提取轮廓曲线等，这种方式要求点云有比较明显的特征。迭代最近点算法（ICP算法）是当前应用最广的点云精确配准算法，该方法寻找两片点云之间的对应点对之间的关系，通过迭代方法计算两个点云的刚性变换参数，当满足一定的收敛精度或者设定的迭代次数时，计算出点云之间的旋转矩阵和平移向量两个参数。
　　点云配准是激光扫描系统应用于三维重建中的一 个重要部分，实测曲面与理论数模的配准技术的应用提高了零件检测的精度；数字化检测技术的应用解决了长期以来蒙皮零件型面检测仅依靠检验人员经验判断的问题，实现了蒙皮质量检测的数字化，为实现无余量装配提供了保障。
　　
　　飞机蒙皮精确成形技术应用模式
　　蒙皮数字化制造应用体系如图10所示，零件设计、蒙皮拉形、柔性数控切边、非接触数字化测量等共同支撑了飞机蒙皮的精确成形制造。零件设计中采用数字化分析及设计技术，为蒙皮成形提供了原始模型；蒙皮拉形中采用蒙皮拉形仿真技术预测蒙皮的成形缺陷，借助模具型面补偿技术以及工艺参数优化技术，完成了拉伸成形过程质量控制；柔性数控切边中利用蒙皮切边有限元仿真技术，为校验切边过程稳定性提供了技术保障；非接触数字化测量可提高蒙皮测量精度以及测量效率，实现飞机零部件快速检测，最终形成飞机数字化设计-制造-检验的闭环控制，实现了蒙皮的净边交付。
　　
　　
　　图10  蒙皮数字化制造应用系统

        
　　结束语
　　实现蒙皮零件精确成形是改变目前生产中存在的蒙皮制造精度不高、质量不稳定、难于形成工业化大生产制造模式的重要途径。目前，国内精确成形技术虽然在近几十年得到了巨大发展，但是与国际航空企业的应用水平还有一定的差距。本文完成的大型蒙皮精确成形技术研究可为我国飞机蒙皮装配实现精确装配、无余量装配提供参考，为实现大型蒙皮的数字化生产提供依据。随着对蒙皮精确成形技术的不断深入研究，我国将会大力推进国内飞机蒙皮制造的数字化、精准化、柔性化水平，促进当代飞机新型制造模式的变革。
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