基于Python的激光跟踪仪设站优化系统的开发

《基于Python的激光跟踪仪设站优化系统的开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学术论文RESEARCH基于Python的激光跟踪仪设站优化系统的开发DevelopmentofPythonBasedLaserTrackerLocationOptimizingSystem西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室陈智勇吴建军中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司石章虎李凯宁姚定【摘要】采用Python语言结合DAKOTA优化平结出误差计算公式，但在实际误差测量、计算中并没有台的方案，按照面向对象的编程思想，成功地开发了激太大的实用价值，且存在很多困难【5】：光跟踪仪设站优化系统。实现了在使用激光跟踪仪对(1)误差计算公

2、式中的参数在实际中难以测量；飞机装配型架测量安装前，预先对设站位置优化，找出(2)各误差因素在总误差中所占有的比重难以确最佳设站位置。从而避免因设站位置不佳而造成不必定；要的转站，提高了测量安装精度。(3)有许多误差难以用计算公式表达出来。关键词：激光跟踪仪设站优化装配型架激光跟踪仪是利用激光测距，因此测距精度要求很【ABSTRACT】ByusingPythonandDAKOTA高，但是角度编码器随着距离的加大带来的位置误差亦optimizationtool，thelasertrackerlocationoptimizingsys—加大，所以影响激

3、光跟踪仪测量误差的主要因素是测量ternisbuiltupsuccessfullyontheobject-orientedtechnol—距离和角度。把跟踪仪头部和光学测量点之间的平均ogy．Basedonthissystem，thelasertrackeroptimizedlo-距离作为优化目标，并把跟踪仪头部和激光测量点连线cationwasobtainedjustbeforetheassemblyofaircraftjig，与水平面所形成夹角约束到一定范围内[61，这样就避免unnecessarytransferringoflasertrac

4、kerisavoided，and了使用误差计算公式计算测量误差时所存在的问题，同theprecisionofassemblyandmeasurementisimproved时也保证了测量精度，达到设站优化的目的。greatly．为了对激光跟踪仪设站位置进行有效优化，找出最Keywords：LasertrackerLocationoptimizing佳设站位置，要求系统实现以下3点功能：(1)由于不Assemblyjig同的工装设计人员设定的光学测量点所在的坐标系是不同的，这样求出最优设站位置后，型架安装人员不能近年来随着数字测量技术的发展，激光跟踪

5、仪广泛在安装现场快速测量出跟踪仪的最优放置位置，因此要应用于飞机大型零部件(如机身、机翼、垂尾、机头等)求光学测量点所在坐标系(型架坐标系)能通过平移和的工装制造、安装和检验，也用于飞机总装测量和机身旋转后与统一的测量坐标系重合；(2)用户可以添加光整体尺寸测量。因此控制系统精度，确保激光跟踪仪现学测量点坐标值，并能修改、查看测量点坐标值；(3)导场使用中技术性能稳定可靠，与飞机整体质量及安全性人测量点坐标值后，以测量距离为优化目标，在可能放能息息相关[1-31。置的区域中计算出最优设站位置，反馈给用户。激光跟踪仪的设站是测量工作的一个关键步骤，站

6、根据此需求，系统采用Python语言结合优化平位选择得好，不仅可以避免许多重复性工作、提高工作台(DesignAnalysisKitforOptimizationandTerascale效率，而且能够提高测量精度。在现场设置仪器时，应Applications，DAKOTA)的方案，系统选用此方案具有将激光跟踪仪放置于安装型架外的适当位置，以一次以下优点：定位尽可能测量到型架上所有定位器测量点为基本原(1)Python是一种功能强大而完善的通用型语言，则【4】。但在实际工作中，型架安装人员对激光跟踪仪位成熟且稳定，具有非常简捷而清晰的语法特点口l。置

7、的设置并不能很好地把握，仅凭着感觉和经验来放置(2)DAKOTA优化平台是由美国能源部重要的核跟踪仪，使得测量精度受到较大影响。因此，必须采用系统集成及军火工程研究机构SANDIA国家实验室开一个科学的方法对激光跟踪仪进行设站，以提高测量精发【8】，该软件提供了灵活、可扩展的仿真和迭代方法接度。口，可以和各种运算求解器相结合，并可使用当前先进的优化算法(遗传算法)。利用它开发该系统，实现了算法和优化模型的分虽然有很多文献对激光跟踪仪误差进行分析，并总离，缩短了设计周期。．112航空制造技术·2011年第1／2期2系统的组成厦功能系统主要由Pytho

8、n窗体DAKOTA优化平台投运算求解器一太部分组成．Python窗体南主窗体和若十个子宙体构成。县中主窗体是用户和系统交互