Artheru：Initial bilingual draft (auto-published)

2026-05-16T11:43:11Z

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== 概述 / Overview ==
"汽车面差检测"是 MDCS 在汽车主机厂的特色应用：在车身总装下线时，AGV 携带 3D 扫描设备绕车一圈，自动测量 ''相邻钣金件之间的间隙（gap）与高低差（flush）''，结果实时与设计公差比较，给出可视化的质量报告。

"Automotive panel-gap inspection" is an MDCS application in vehicle assembly: at end-of-line, an AGV with a 3D scanner circles the car body, automatically measuring ''gaps and flushness between adjacent panels'' and comparing against design tolerances in real time, producing a visual quality report.

== 应用背景 / Why ==
* 传统人工卡尺测量 ''慢、漏检、主观'';
* 固定龙门 3D 扫描设备 ''成本高、占用厂房''；
* AGV 移动检测：低成本、高覆盖、可批量。

* Manual feeler-gauge measurement is slow, inconsistent, subjective.
* Fixed gantry 3D scanners are expensive and floor-space heavy.
* An AGV-mounted scanner is cheap, comprehensive, batch-friendly.

== 系统组成 / Components ==
{| class="wikitable"
! 部件 / Part !! 规格 / Spec
|-
| AGV || 全向或差速车，载重 ≥ 100 kg，运动平稳 / Omni or diff drive, payload ≥ 100 kg
|-
| 3D 扫描仪 / 3D scanner || 线激光或结构光，精度 ≤ 0.05 mm
|-
| 多自由度云台 / Multi-DOF gimbal || 让扫描器对准车身曲面 / orient scanner to panel surface
|-
| 车型识别 / Vehicle ID || 二维码 / RFID 读取来车的车型 + VIN
|-
| 标定 / Calibration || 扫描器外参 + 车型 CAD 对齐
|-
| 上位系统 / Back-end || 公差库 + 报告生成 + MES 对接
|}

== 工作流程 / Workflow ==
# 车下线后停在指定工位，触发 AGV 启动检测任务。
# AGV 读取车型 + VIN，加载对应 CAD 与公差库。
# AGV 按预设路径绕车（前 / 侧 / 尾），每个测点暂停，云台精对位扫描器。
# 3D 扫描器拍摄局部点云，识别两块钣金件的特征边沿。
# 边沿之间的 ''最小距离'' = 间隙；切线高度差 = 高低差。
# 与公差比较，标记 OK / NG。
# 完成后生成 ''彩虹图''报告（绿 = OK，红 = NG，灰 = 无数据），并发到 MES。

# Vehicle stops at the inspection station; AGV starts.
# AGV reads VIN, loads matching CAD + tolerances.
# AGV follows a per-model path: stop, orient, scan at each measurement point.
# Extract edge features of adjacent panels.
# Min distance between edges → gap; tangent height difference → flush.
# Compare to tolerance; tag OK / NG.
# Generate rainbow report (green / red / grey) and post to MES.

== 关键算法 / Algorithms ==
* '''边沿提取''' / Edge extraction: 从扫描点云中通过 ''法线突变''检测钣金件边沿。
* '''特征匹配''' / Feature matching: 把当前扫描特征与 CAD 中的 ''nominal'' 特征关联。
* '''3D 配准''' / 3D registration: ICP 把扫描结果对齐到车身 CAD 坐标。
* '''间隙计算''' / Gap computation: 两条边沿点云的 ''最小距离''；高低差用法向投影。
* '''统计''' / Stats: 多次重复测同一点的 σ；σ 大于阈值的测点视为不可信，标记 ''待复测''。

== MDCS 集成 / MDCS integration ==
* '''Detour 端''': AGV 全程需要 < ±10 mm 定位（在工位附近）；常用激光 SLAM + 反光板。
* '''Clumsy 端''': 自定义 `PanelInspect` Movement，控制云台 + 扫描器 + 在每个测点停 1 s。
* '''Medulla 端''': 扫描器作为 [[Special:MyLanguage/3D相机适配|3D 相机插件]]，提供 ''点云 + 触发同步''。
* '''SimpleComposer 端''': 业务插件 `BodyInspector`，定义车型 ↔ 测点 ↔ 公差的映射。
* '''上位 MES''': REST API 接收报告 + 触发返工流程。

== 精度链 / Precision chain ==
最终测量精度受三方约束：
{| class="wikitable"
! 误差源 / Error source !! 典型量级 / Typical
|-
| Detour 定位 / Localisation || ±5 mm
|-
| 云台机械重复 / Gimbal repeatability || ±0.05 mm
|-
| 扫描器 ''自身''精度 / Scanner intrinsic || ±0.05 mm
|-
| 标定残差 / Calibration residual || ±0.1 mm
|-
| 车体晃动 / Vehicle micro-motion || ±0.1 mm
|}

合成误差 ~0.3 mm，符合 OEM 通用 ±0.5 mm 间隙公差。

Synthesised error ≈ 0.3 mm, satisfies typical OEM ±0.5 mm tolerance.

== 限制 / Limitations ==
* '''反光车漆''' / Specular paint: 黑车与镜面漆面扫描效果差；建议下线前喷防反光临时涂层。
* '''新车型上线''' / New vehicle model intro: 必须先用 CMM 标定一份 ''golden'' 测点；流程不可省。
* '''扫描器与车体距离敏感''': 距离 < ±3 mm 内才能保精度；云台机械刚度要求高。
* '''节拍''' / Throughput: 完整一台车测 ~60–120 测点，AGV 节拍 ≈ 3–5 min；汽车工厂线节拍紧时需要多 AGV 并行。

== 相关页面 / See also ==
* [[Special:MyLanguage/3D相机适配|3D相机适配]]
* [[Special:MyLanguage/3D激光雷达适配|3D激光雷达适配]]
* [[Special:MyLanguage/标定与校准|标定与校准]]
* [[Special:MyLanguage/全息座舱|全息座舱]] — 相关 3D 重建应用

[[Category:特殊技术方案]]

汽车面差检测 - 版本历史

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