随着航空宇航制造技术的快速发展,产品装配质量可视化技术被广泛应用于航空航天制造领域,特别在高复杂度、高精度、高质量的产品装配中发挥重要作用。为了解决现存技术无法实现全点云、高精度、快速装配质量评估等问题,提出了一种融合点云快速高精度配准和多特征自动约束的产品装配质量可视化预评估技术,并建立了大部件对接装配质量可视化预评估平台。论文完成的主要工作如下:首先,研究三目视觉测量系统和原理并获取实测点云数据,选取机翼与机身的连接部件点云数据作为研究对象。为了实现产品装配质量评估,需实现待装配数据与理论数据的快速高精度配准和坐标统一。有鉴于此,提出了一种融合相似特征匹配法与基于加权欧氏距离阈值法的新型ICP算法。依据相似特征匹配法实现了海量点云与理论数据的初始位置快速优化的粗配准,在获取上述点云数据基础上,研究了一种基于加权欧氏距离阈值法的新型ICP算法。该方法实现了基础点云数据的快速高精度配准和坐标系统一,与经典ICP算法相比,配准精度提高了37%,配准时间节省了一倍。其次,提出了“点云识别-区域提取-特征配对-约束”的多特征约束装配方法。该方法应用高斯映射原理研究了多种特征几何要素的识别方法,并依据已识别要素的特性,对目标区域少量点云数据进行特征拟合和模型提取,通过已提取特征间的角度和距离关系匹配特征对,再应用初始特征约束条件下的多约束特征直接装配方法对点云数据实现快速装配。最后,设定质量评价参数,求解上下孔轴装配同轴角度误差和接触面的干涉参数分布对装配质量进行评估。建立了可视化模型,将质量评估参数与计算机系统三通道色彩模型索引,分析干涉结果和干涉类型等信息,实现了基于CATIA二次开发的产品装配质量可视化预评估,建立了大部件对接装配质量可视化预评估平台。通过对融合点云快速配准和多特征约束虚拟装配的产品装配质量可视化预评估技术的研究,该技术可应用与机身、机翼、机尾、大型飞行器等产品连接、组装等部件的质量评估方面,解决现存该项技术无法实时、自动、快速获取装配质量结果,从而造成生产周期长、不可预评估装配质量结果、装配精度差、多次返工增大装配件磨损等问题。该技术能及早发现、减小或排除零件自身误差、装配误差对产品装配造成的影响。缩短产品装配周期,提高装配效率。