噴涂機(jī)器人軌跡規(guī)劃研究.pdf

1、噴涂機(jī)器人軌跡規(guī)劃研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)學(xué)位）學(xué)生姓名：劉鐵成指導(dǎo)教師：唐倩教授專業(yè)：機(jī)械設(shè)計及理論學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二O一五年六月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要噴涂機(jī)器人作為一種非常重要的涂裝生產(chǎn)裝備，由于其離線編程系統(tǒng)的靈活性與交互性，廣泛應(yīng)用于汽車，飛機(jī)等對噴涂涂層厚度要求嚴(yán)格的產(chǎn)品之中。噴涂離線編程系統(tǒng)的技術(shù)核心是噴槍軌跡規(guī)劃。合理的規(guī)劃是機(jī)器人均勻噴涂的關(guān)鍵，故本文以噴槍軌跡規(guī)劃方法為研究對象，采用

2、切片法獲得曲面噴槍軌跡，遵循工藝參數(shù)對噴涂質(zhì)量的影響規(guī)律，通過建立噴涂厚度均勻性模型對軌跡進(jìn)行優(yōu)化，基于逆運(yùn)動學(xué)理論對噴槍軌跡可行性進(jìn)行驗(yàn)證，論文主要內(nèi)容如下：①針對噴涂工藝與噴涂缺陷產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，得出噴涂路徑類型、噴涂間距及相鄰路徑間的重疊區(qū)域、噴涂距離、噴槍實(shí)時位姿、噴涂速度等為影響噴涂質(zhì)量的主要因素的結(jié)論，為后續(xù)面向自由曲面噴槍軌跡生成與優(yōu)化方法的研究奠定理論基礎(chǔ)。②針對曲面工件難以獲得噴槍軌跡問題，采用MATLAB讀取曲面幾

3、何信息的算法實(shí)現(xiàn)了STL文件高質(zhì)量讀??；提出切片法以獲得噴槍精確的位置與姿態(tài)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了曲面噴槍軌跡規(guī)劃。③基于拋物線單點(diǎn)速率函數(shù)模型，建立了以工件表面噴涂厚度與理想厚度方差最小為優(yōu)化目標(biāo)的厚度均勻性模型；采用基于涂層厚度控制的算法進(jìn)行模擬仿真，實(shí)驗(yàn)表明噴涂間隔重疊區(qū)域?qū)挾仁瞧矫鎳娡抠|(zhì)量決定因素，最優(yōu)重疊寬度為噴涂半徑的0.392倍。④以ABBIRB4400噴涂機(jī)器人為應(yīng)用對象，基于特征點(diǎn)法對工件進(jìn)行標(biāo)定，建立噴涂系統(tǒng)坐標(biāo)系；開展機(jī)器人