仪器仪表学报

作者：邹鑫，项四通，王逸航，杨建国

单位：邹鑫,1.宁波大学机械工程与力学学院宁波315211； 2.宁波市微纳运动与智能控制重点实验室宁波315211,,项四通,1.宁波大学机械工程与力学学院宁波315211； 2.宁波市微纳运动与智能控制重点实验室宁波315211,,王逸航,1.宁波大学机械工程与力学学院宁波315211； 2.宁波市微纳运动与智能控制重点实验室宁波315211,,杨建国,上海交通大学机械与动力工程学院上海200240,jgyang@sjtu.edu.cn,

关键词：点云测量;点云配准;权重分配;多约束装配;装配精度

基金：国家自然科学基金面上项目(52175470)、宁波自然科学基金重点项目(2022J074)资助

在机械系统中，装配误差是影响整机运行精度和综合性能的关键因素之一。然而，目前在装配误差预测方面，存在预测值与实际值相差较大的问题，这严重影响了机械系统的装配质量和后续性能优化。针对这一问题，提出了一种基于改进鲁棒点匹配网络（RPM-Net）和多约束装配面权重分配的装配精度预测方法。在零件配合误差获取方面，通过采用点云配准技术对装配面点云进行高精度对齐，以获取装配面之间的几何关系和误差信息。在配准过程中，通过将注意力机制嵌入RPM-Net框架，加强了网络对重要特征信息的关注，有效抑制了配准陷入局部最优的风险，显著提升了装配面点云的配准精度，为后续的误差传递分析提供了更加可靠的数据基础。在零件配合误差传递方面，依据各装配面对末端位姿的影响程度，对构成多约束的装配面旋量进行加权求和，对非重复约束旋量进行复合运算。这种处理方式能够保证预测结果可以全面考虑各装配面旋量的影响，避免了传统方法中因忽略某些装配面旋量而导致的预测偏差，进而提升装配精度预测的准确性。实验结果表明，该方法在空间5个自由度上的预测偏差与实际值偏差被精准锁定在2μm和4×10-5rad以内，相较于传统串联方法和代数运算方法能够更准确地反映实际装配情况，为后续提高装配精度提供了有效的模型参考。

来源：2025年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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