数字化测量设备可精确检测飞机装配部件的外形和空间位姿,快速获取检测结果的分析报告,指导产品精准快速装配,大范围高精度的数字化测量是提高飞机产品装配效率和质量的关键。利用机床操作扫描仪,实现自动化扫描测量是飞机数字化装配的必然趋势。扫描路径规划是实现自动化扫描的关键步骤,合理的扫描路径能有效地提高扫描质量和效率。本文以某型飞机机翼自动化装配项目为依托,在分析扫描仪扫描约束及扫描对象几何特征的基础上,对扫描路径规划及其优化方法进行了研究。介绍了自动化扫描测量系统的组成和工作原理,自动化扫描测量系统是飞机机翼装配系统中重要的一部分。硬件上,激光扫描仪安装在数控机床上,由数控机床驱动进行扫描。软件上,自动化扫描测量软件协调控制激光跟踪仪、激光扫描仪和机床运动,使扫描过程高效有序地进行。分析了飞机机翼装配过程中骨架和壁板内侧的壁板墙、边缘、孔洞等分散几何特征的不同特点,结合激光扫描仪倾角、景深、景宽等扫描约束条件,提出了分对象总体最优法。为解决机翼骨架扫描顺序组合爆炸问题,采用蚁群算法优化扫描路径,减小了扫描空行程。针对机翼壁板外侧的大尺寸连续曲面,采用行切法作为其扫描的总体策略。提出了一种基于曲面离散点的自动跟踪扫描及路径优化方法。该方法通过制孔离线编程软件对壁板蒙皮进行数字化离散得到样点,在分析传统直线式和梯形式跟踪法缺点的基础上,采用最小二乘法生成样点的跟踪路径。通过遗传算法对上述路径进行总体优化,优化的路径能有效地减小扫描路径总长度和扫描调姿次数,减少了扫描时间。利用CATIA电子样机模块进行扫描过程仿真,验证了扫描路径的可行性及效率。结合六轴数控机床及扫描仪末端执行器的数模,建立了机床与扫描仪的坐标系,并完成了机床的运动学反解。通过制孔离线编程软件读取各运动轴的运动量驱动机床运动,提出了有效区域碰撞法和激光实线法,对运动干涉、扫描可行性等情况进行判断,仿真结果表明,本文前部分所规划的路径能有效地完成扫描。