答辩博士：江一帆
指导教师：黄翔 教授
论文题目：基于实测模型的隔热瓦装配定位技术研究
答辩委员会：
主席：汤文成 教授/博导 东南大学
委员：陆宝春 教授/博导 南京理工大学
徐贵力 教授/博导 南京航空航天大学
周来水 教授/博导 南京航空航天大学
安鲁陵 教授/博导 南京航空航天大学
田威 教授/博导 南京航空航天大学
秘书：李泷杲 副教授/硕导 南京航空航天大学
答辩时间：2019年3月21日14:30
地 点：南航明故宫校区15#341
以可重复使用运载器热防护系统的隔热瓦装配为研究对象，从隔热瓦实测模型构建、装配位姿优化到隔热瓦精确定位等方面对基于实测模型的隔热瓦装配技术开展了深入的理论与应用研究。
主要研究成果与创新点如下：
（1）提出了隔热瓦装配信息表达模型。提了隔热瓦实测模型几何特征的表达方式，并融合装配语义信息构建面向隔热瓦装配的实测模型，从而解决装配计算中零件几何特征与装配配合特征显式表达问题。在几何特征表达的基础上，提出基于最小包络区域模型的几何特征精度评估方法，给出一种融合几何特征精度信息的轻量化实测模型。
（2）提出了面向非理想特征优化的实测模型几何特征构建方法。为保证特征的连通性与封闭性要求，提出了基于A*算法的特征快速提取方法。提出了基于局部特征拟合的边界优化方法，实现了对非理想边界特征的优化处理。提出了基于半边折叠的网格简化方法，通过多选择技术使简化速度提升了10倍。最终形成了实测模型几何特征构建方法，在满足设定精度阈值的条件下，数据简化率达到97%以上。
（3）提出了基于实测模型的隔热瓦装配位姿优化方法。提出了一种基于容差空间的装配位姿评估模型，该模型以多约束特征构成的装配容差空间作为评估对象，以隔热瓦的定位不确定度为标尺去衡量容差空间，获取的度量值作为装配位姿评估依据，解决了传统方法权值系数难以确定的问题，实现了隔热瓦装配位姿的准确评估。
（4）提出了隔热瓦自动化定位方法。设计了基于工业机器人的隔热瓦自动化定位系统。提出了坐标系构建与标定方法，建立了工业机器人在线定位误差模型与位姿传递模型，实现了在线测量数据到机器人运动参数的映射。提出了机器人位姿补偿方法，从相对位姿补偿、空间绝对定位补偿及相对平移运动误差补偿的角度实现了隔热瓦的精确定位。
（5）构建了隔热瓦定位原型系统。并从系统综合测试的角度对本文提出的理论和方法的正确性进行了验证。
