题目：基于激光测量的大尺寸曲面部件型面型值偏差检测算法研究

在传统的飞机装配过程中，大尺寸曲面部件型面的装配型值偏差的控制和检测是由塞尺、塞柱等工具配合各种卡板来完成的。这会加大飞机的制造成本，同时测出的型值偏差的准确度也值得商榷。随柔性装配及激光测量设备在飞机制造领域的发展，使基于激光测量的大尺寸曲面部件型面型值偏差的数字化检测成为可能。基于激光测量的大尺寸曲面部件型面型值偏差的数字化检测过程包括三个主要步骤：数据的采集与处理、数据配准和型值偏差计算。在完成数据采集以后，首先使用双三次反算算法将激光测量得到的点云数据进行插值计算，得到部件型面的检测曲面。再使用激光定位等手段，将检测曲面的数据统一到设计模型的坐标系下，完成数据配准。最后，将部件的设计曲面与检测曲面进行法向对比，得到部件在装配过程中产生的型值偏差。法向误差的快速计算是课题研究的重点与难点，主要是NURBS曲面与理论设计模型的法向直线求交点问题。由于NURBS曲面基函数的特殊性，在课题中作者使用了拟牛顿法来解决这一非线性求解问题。这一方法具有很好的求解速度，同时有合理的收敛速度。通过课题研究，可以比较精确地计算出大尺寸曲面部件型面的型值偏差，很大程度上避免了人为因素在测量过程中对型值偏差检查结果的影响。