熱噴涂機(jī)器人路徑的自動(dòng)生成及優(yōu)化.pdf

1、工業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人學(xué)的一個(gè)分支，它代表了機(jī)電一體化的最高成就。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)機(jī)器人已應(yīng)用到大量工業(yè)生產(chǎn)中。熱噴涂是一項(xiàng)迅速發(fā)展的表面強(qiáng)化新工藝新技術(shù)，既可以用于產(chǎn)品預(yù)防護(hù)，又可以用于失效產(chǎn)品的再生修復(fù)。但熱噴涂過(guò)程通常會(huì)伴隨有高溫、高壓、有毒氣體排放等危害人體健康的東西。工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于熱噴涂行業(yè)，不但能夠解決這一問(wèn)題，而且能夠提高精確度、改善涂層效果、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。機(jī)器人離線編程軟件已經(jīng)應(yīng)用較為廣泛，但大

2、多是針對(duì)焊接、切割的。目前，已初步研發(fā)出基于離線編程軟件的熱噴涂專用軟件包。本課題來(lái)源于法國(guó)UTBM(Université de Technologie de Belfort-Monbéliard)大學(xué)下屬的LERMPS熱噴涂實(shí)驗(yàn)室。通過(guò)剖析基于離線編程軟件RobotStudio<'TM>的熱噴涂專用軟件包和機(jī)器人系統(tǒng)中四元數(shù)、RPY角及旋轉(zhuǎn)矩陣的意義及相互轉(zhuǎn)換關(guān)系，改進(jìn)了噴方形工件的方法，并用Visual Basic編制成程序代替專用

3、軟件包中的原有程序，此程序能夠在放在任何方位上的方形工件表面自動(dòng)、快速、準(zhǔn)確生成路徑。 機(jī)器人對(duì)復(fù)雜曲面噴涂時(shí)，特別是當(dāng)噴涂曲面有一個(gè)很大的轉(zhuǎn)彎角度時(shí)，機(jī)器人經(jīng)過(guò)此轉(zhuǎn)彎處，速度迅速下降，速度不能夠保持為機(jī)器人的給定速度值，導(dǎo)致涂層不均勻，嚴(yán)重影響涂層的均勻性和美觀的問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象，本課題提出了路徑的優(yōu)化方法。經(jīng)過(guò)噴涂實(shí)驗(yàn)證明，此方法大大改善了這一項(xiàng)象，基本上能夠使機(jī)器人的速度在整個(gè)噴涂過(guò)程中維持不變，提高噴涂效果。此優(yōu)化方法