噴涂機(jī)器人軌跡設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、噴涂機(jī)器人目前已廣泛應(yīng)用于車(chē)身內(nèi)外表面的噴涂，但由于影響噴涂機(jī)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(xué)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(lái)噴涂機(jī)器人研究領(lǐng)域所關(guān)注的熱點(diǎn)。 本文首先介紹了噴涂機(jī)器人的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)噴涂機(jī)器人軌跡優(yōu)化的意義和背景作了簡(jiǎn)要的闡述，并對(duì)噴涂機(jī)器人離線(xiàn)編程系統(tǒng)作了初步研究。 對(duì)于噴涂機(jī)器人噴槍最優(yōu)軌跡規(guī)劃問(wèn)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(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；通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單的平面和規(guī)則曲面的噴槍軌跡優(yōu)化問(wèn)題的分析后，提出自由曲面的噴槍軌跡優(yōu)化問(wèn)題，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，選取時(shí)間最小和涂層厚度方差最小作為目標(biāo)函數(shù)，對(duì)沿指定空間路徑的噴槍軌跡進(jìn)行優(yōu)化；隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，車(chē)身的構(gòu)造已經(jīng)變的相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，

3、因此這里簡(jiǎn)單的介紹了復(fù)雜曲面的噴槍軌跡優(yōu)化問(wèn)題，按照曲面拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立評(píng)價(jià)函數(shù)，對(duì)曲面進(jìn)行分片操作，從而實(shí)現(xiàn)大面積復(fù)雜曲面上的自動(dòng)軌跡優(yōu)化。 最后通過(guò)對(duì)逆向工程中的曲面造型技術(shù)的研究，詳細(xì)地介紹了曲面造型技術(shù)中的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的獲取與處理，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行曲線(xiàn)擬合和曲面重建，為噴涂機(jī)器人的離線(xiàn)編程系統(tǒng)提供物體的造型。結(jié)合本課題的要求，對(duì)臉盆形狀的工件進(jìn)行造型，并在此基礎(chǔ)上生成噴涂機(jī)器人噴槍的運(yùn)行軌跡。 仿真實(shí)驗(yàn)表明：本文中所設(shè)計(jì)