噴涂機器人軌跡設計與優(yōu)化.pdf

1、噴涂機器人目前已廣泛應用于車身內外表面的噴涂，但由于影響噴涂機器人噴涂效果的因素眾多，因而如何找到更加精確的油漆空間分布數(shù)學模型，以及提出更好的噴槍軌跡優(yōu)化算法和控制策略都是近年來噴涂機器人研究領域所關注的熱點。 本文首先介紹了噴涂機器人的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對噴涂機器人軌跡優(yōu)化的意義和背景作了簡要的闡述，并對噴涂機器人離線編程系統(tǒng)作了初步研究。 對于噴涂機器人噴槍最優(yōu)軌跡規(guī)劃問題(OTPP)，本文在介紹了平面和規(guī)則曲面

2、上的噴槍軌跡優(yōu)化方法后，利用已有的涂層累積速率數(shù)學模型，以采樣點上的涂層厚度方差最小為優(yōu)化目標，對沿指定空間路徑的噴槍軌跡優(yōu)化問題進行研究；通過對簡單的平面和規(guī)則曲面的噴槍軌跡優(yōu)化問題的分析后，提出自由曲面的噴槍軌跡優(yōu)化問題，通過分析噴涂過程中各個可控參數(shù)對噴涂效果的影響，建立自由曲面上涂層厚度數(shù)學模型，選取時間最小和涂層厚度方差最小作為目標函數(shù)，對沿指定空間路徑的噴槍軌跡進行優(yōu)化；隨著現(xiàn)代制造技術的發(fā)展，車身的構造已經(jīng)變的相當?shù)膹碗s，

3、因此這里簡單的介紹了復雜曲面的噴槍軌跡優(yōu)化問題，按照曲面拓撲結構建立評價函數(shù)，對曲面進行分片操作，從而實現(xiàn)大面積復雜曲面上的自動軌跡優(yōu)化。 最后通過對逆向工程中的曲面造型技術的研究，詳細地介紹了曲面造型技術中的點云數(shù)據(jù)的獲取與處理，并在此基礎上進行曲線擬合和曲面重建，為噴涂機器人的離線編程系統(tǒng)提供物體的造型。結合本課題的要求，對臉盆形狀的工件進行造型，并在此基礎上生成噴涂機器人噴槍的運行軌跡。 仿真實驗表明：本文中所設計