[发明专利]一种面向飞机大部件调姿机构工作空间求解方法

权利要求书

1.一种面向飞机大部件调姿机构工作空间求解方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、建立定位器坐标系，确定调姿铰接点在定位器坐标系中的定位器坐标，根据定位器坐标确定定位器的行程；

步骤2、建立全机坐标系，确定调姿铰接点在全机坐标系中的初始位置矢量、初始姿态参数、全机定位器坐标，并通过初始位置矢量、初始姿态参数、全机定位器坐标建立调姿机构的位姿约束条件；

步骤3、根据调姿运动学逆解公式和约束条件确定调姿机构的位姿约束空间；

步骤4、对初始姿态参数进行简化得到简化姿态参数，并通过简化姿态参数和位姿约束空间计算出飞机大部件PPPS机构在定位器行程约束条件下的姿态角参数可调范围；

所述步骤2中的位姿约束条件为：

其中：为调姿铰接点在全机坐标系中可到达位置的位置矢量；为调姿铰接点在全机坐标系中的位置矢量；为定位器行程最小值；为定位器行程最大值；为定位器在全机坐标系中的坐标；

所述步骤3中的位姿约束空间为：

其中：R_∈为调姿铰接点在全机坐标系中可到达位置的旋转参数；T_∈为调姿铰接点在全机坐标系中可到达位置的平移参数；R_θ为调姿铰接点在全机坐标系中的初始旋转参数；T_θ为调姿铰接点在全机坐标系中的初始平移参数。

2.根据权利要求1所述的一种面向飞机大部件调姿机构工作空间求解方法，其特征在于，所述步骤4中采用小角度条件下方向余弦矩阵简化的方法将高维非线性约束的姿态参数简化为六维线性约束的简化姿态参数。

3.根据权利要求2所述的一种面向飞机大部件调姿机构工作空间求解方法，其特征在于，所述简化姿态参数为：

其中：R为简化姿态参数；α为全机坐标系中沿x方向的旋转欧拉角；β为全机坐标系中沿y方向的旋转欧拉角；γ为全机坐标系中沿z方向的旋转欧拉角。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种面向飞机大部件调姿机构工作空间求解方法，其特征在于，在飞机大部件上建立若干位姿基准点，并得到位姿基准点的理论坐标，同时测量位姿基准点在全机坐标系中的测量坐标，然后采用奇异值分解法根据位姿基准点的理论坐标和位姿基准点的测量坐标计算得出初始姿态参数。