实景引导虚拟装配算法

零接触预判装配可行性

该算法通过真实扫描点云与CAD模型配准，在正式安装前评估阶梯轴与孔的间隙干涉并确定最优装配位姿，较传统方法可处理更大规模零件并显著提升计算效率。

程红太 · Zelong, Wang · Xiaohan, Guan · Feng, Gao

Robotics and Computer-Integrated Manufacturing 2025

参数信息

自由度降维

6 to 2 DOF

点云极化转换

3D to 2D dimension

技术优势

不需要接触就能判断

通过配准真实点云与CAD模型并分析间隙，在安装前就判断可行性，避免接触敏感零件在试装中受损。

计算效率大幅提升

将原6自由度位姿优化问题降为2自由度，并通过点云极化与修复算法将3D阶梯轴模型转换为一系列2D极坐标模型，提高计算效率。

应用场景

• 火箭结构对接装配：用于火箭级间段对接时预判轴孔能否装入并给出最优姿态，避免接触损伤。
• 航空装备自动装配：为航空装备自动装配提供免试装的可行性判断和姿态优化，提升装配自动化水平。
• 大尺寸结构对接：直接处理大尺寸零件的点云数据，适用于重型结构的虚拟试装。
• 高精度轴孔装配：利用间隙干涉分析为高精度轴孔装配确定最优位姿，保障装配质量。