近日,八院“大型异构部件表面智能检测系统”入围工业和信息化部智能检测装备创新产品目录(第二批)名单。该系统由八院802所自主研制,是服务于多款航空航天产品异形部组件的高精度智能在线检测系统,成为集团首批、八院首个入围该目录的产品。
该产品紧扣智能制造领域检测装备智能化的紧迫需求,围绕航空航天产品异形部组件制造和维护过程中检测流程复杂、工作量大、一致性和可靠性要求高等问题,集成运动执行、光学检测、VR/AR等设备,突破高精度光学检测、机器人路径自主规划、检测过程实时映射、多源异构数据融合及智能识别等关键技术,集高精度检测、精准缺陷识别、数字孪生等功能于一体,能够有效缩短检测时间,极大减少劳动成本,实现由人工检测、主观研判到自动检测、智能诊断的改造升级。
可学习的缺陷识别模型
系统也有理解力
不同类型的航空航天产品在结构、材料和功能上差异很大,导致缺陷类型也各不相同,存在缺陷样本种类少、获取代表性样本难度大等问题。
该产品将可学习提示加入到预训练的3D视觉语言模型中,通过专用缺陷数据集中的标签位置,对3D融合图像ROI(Region Of Interest)加权后送入3DVIT(Vision Transformer)图像编码器,再通过图文相似度对比学习优化提示,使模型能够理解缺陷,实现未知形态和类别的部组件的缺陷检测。
多模态感知融合
各种缺陷难逃“法眼”
单一检测设备和传统缺陷检测算法无法满足航空航天产品检测场景恶劣、缺陷特征不明显的检测需求。
该产品针对复杂环境下图像质量差、点云数据缺失等问题,采用基于关键点提取的多模态感知融合技术,通过融合三维点云数据与二维高清图像,增强不同缺陷的特征表达,可在不同检测场景、产品表面材质、装配复杂度条件下,快速精准地识别表面缺陷、形变、装配错误等问题。
通用化视点及路径优化
系统自己提出最优解
航空航天产品部组件检测过程存在检测项目多、特征多样、项目空间分布广以及工具类别多等特点,基于人工示教的视点规划方式已经难以满足。
该产品突破基于模型的复杂曲面视点生成技术、大型产品多站位视点覆盖规划技术、基于机器人运动代价的多目标视点序列规划技术等,形成通用化视点及路径优化软件系统,解决了人工示教耗时长且很难获得最优的测量视点和路径、大型/小型产品检测规划软件功能分散等问题。
智能检测数字孪生系统
虚拟与现实的“双向奔赴”
该产品通过基于智能检测系统采集的三维点云数据,主动修正物理检测系统的虚拟仿真模型,包括检测对象、检测设备、检测工装、检测环境等,搭建了高保真、高可靠、高精度的数字孪生检测系统。这套系统能通过动态数据交换和驱动实现虚实空间的双向控制,形成闭环的交互反馈过程。
802所正积极整合相关科研力量,逐步形成创新联合体,重点开展服务重大航空航天型号产品高质量交付、可回收火箭长寿命服役、低空航空器维护等领域的智能检测装备研制。同时,积极参与国家重大专项规划编制、相关国家标准制修订,加速创新团队培养和产业生态培育,为支撑制造强国、质量强国贡献航天力量。