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文檔簡(jiǎn)介
1、本文主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成: 第一部分首先介紹了噴涂機(jī)器人噴槍軌跡優(yōu)化的研究背景、意義、發(fā)展歷程、噴涂機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)、軌跡優(yōu)化研究概況與現(xiàn)階段存在的問(wèn)題以及本文做的主要工作。 第二部分提出了平面和規(guī)則曲面上噴涂機(jī)器人噴槍軌跡優(yōu)化方法。在寫(xiě)出平面或規(guī)則曲面的函數(shù)表達(dá)式后,利用已有的涂層累積速率數(shù)學(xué)模型,以采樣點(diǎn)上的涂層厚度方差最小為優(yōu)化目標(biāo),對(duì)沿指定空間路徑的噴槍軌跡優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究,并將該問(wèn)題轉(zhuǎn)化為無(wú)約束優(yōu)
2、化問(wèn)題,采用差分?jǐn)M牛頓法進(jìn)行求解。 第三部分研究了自由曲面上噴涂機(jī)器人噴槍軌跡優(yōu)化問(wèn)題。由于現(xiàn)有涂層累積速率模型表達(dá)式過(guò)于復(fù)雜,故采用實(shí)驗(yàn)方法建立了表達(dá)式較簡(jiǎn)單的涂層累積速率模型后,通過(guò)分析噴涂過(guò)程中各個(gè)可控參數(shù)對(duì)噴涂效果的影響,建立自由曲面上涂層厚度數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上生成噴涂機(jī)器人噴槍空間路徑,得出噴槍軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)是帶約束條件的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題,并選取時(shí)間最小和涂層厚度方差最小作為目標(biāo)函數(shù),應(yīng)用帶權(quán)無(wú)窮范數(shù)理想點(diǎn)法進(jìn)行求解。
3、 第四部分研究了復(fù)雜曲面上噴涂機(jī)器人噴槍軌跡優(yōu)化問(wèn)題。對(duì)復(fù)雜曲面進(jìn)行噴涂作業(yè)時(shí),按照曲面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立評(píng)價(jià)函數(shù),以此函數(shù)為優(yōu)化目標(biāo),對(duì)曲面進(jìn)行分片,并在每一片上進(jìn)行軌跡設(shè)計(jì);為保證曲面上涂層厚度的均勻性,按照兩片交界處噴槍路徑的位置關(guān)系分三種情況討論涂層厚度的計(jì)算方法和噴槍軌跡優(yōu)化問(wèn)題;最后采用遺傳算法對(duì)每片上的噴槍軌跡進(jìn)行優(yōu)化組合,從而實(shí)現(xiàn)大面積復(fù)雜曲面上的自動(dòng)軌跡優(yōu)化。本文對(duì)主要的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明,本文提出的
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