喷涂机器人的喷涂轨迹规划

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1、第4O卷第3期武汉工程大学学报Vo1．40NO．32018年6月JournalofWuhanInstituteofTechnologyJun．2018文章编号：1674—2869(2018)03—0333—07喷涂机器人的喷涂轨迹规划潘洋，冉全，邹梦麒1．武汉工程大学计算机科学与工程学院，湖北武汉30205；2．中国矿业大学机电工程学院，江苏徐州221116摘要：为了解决喷涂机器人喷涂作业后涂料不均匀堆积问题，在平面静态喷涂模型的基础上，提出了一种面向复杂曲面的喷涂机器人轨迹规划方法。首先通过椭圆双喷涂模型，在一定条件下

2、计算出了平面喷涂中相邻轨迹涂层的最佳重叠距离；在平面喷涂的基础上，分析了平面喷涂与复杂表面喷涂的映射关系；然后通过最小二乘自然二次曲面拟合的方法将复杂曲面拟合成规则的圆形曲面；最后通过多段分割曲线逼近目标函数，找到了复杂曲面上相邻两条路径之间的最优区间设计方法。结果表明，该方法为解决涂料不均匀堆积问题提供了新的思路。关键词：喷涂机器人；轨迹规划；椭圆双分布模型；最小二乘自然二次曲面拟合法中图分类号：TP66文献标识码：Adoi：10．3969~．issn．1674—2869．2018．03．020TrajectoryPl

3、anningofSprayPaintingRobotsPANYang，RANQuan“，zouMengqi21．SchoolofComputerScienceandEngineering，WuhanInstituteofTechnology，Wuhan430205，China；2．CollegeofMechanical&ElectronicEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，ChinaAbstract：Tosolvetheproble

4、mofnon—uniformdepositionofpaintingaftersprayingoperationsofsprayrobots，atrajectoryplanningmethodforsprayrobotsfacingcomplexsurfaceswasdesignedbasedonflatstaticsprayingmode1．First，theoverlapvalueofadjacenttrackswascalculatedatabout80mminplanesprayingcoatingbyusing

5、theellipsedual-sprayingmode1．Second，themappingrelationshipbetweenplanesprayingandcomplexsurfacesprayingwasanalyzedonthebasisofplanespraying．Thenthecomplexsurfacewasfittedintoregularcircularsurfacesbyleastsquaresmethodfornaturalquadricsurfacefitting．Finally，theopt

6、imizationobjectivefunctionwasapproximatedwiththepiecewiseconstanttodesigntheoptimalintervalbetweentwoadjacentpathsonacomplexsurface．Theresultsshowedthatproposedmethodcouldsimplifysprayingtrajectoryplanningforsprayrobots．Keywords：spraypaintingrobot；trajectoryplann

7、ing；ellipsedual一sprayingmodel；leastsquaresnaturalquadricfittingmethod自从工业机器人应用于制造业，随着其机构器人在涂料喷涂领域则具有至关重要的作用。目精度、离线编程技术、数字控制技术的不断发展，前的喷涂机器人主要用于平面喷涂和曲面喷涂两其稳定、高精度、耐重复、恶劣环境中作业的特点个方面。但是随着人们生活水平的提高，人们的便体现在制造业生产环节中的方方面面。而作为审美要求也在不断的提高。另外，在陶瓷烧制过汽车外壳喷漆、陶瓷外表涂装的喷涂设备，喷涂机程中不均

8、匀的釉料会产生裂纹，造成工件报废，所收稿日期：2017—12—29作者简介：潘洋，硕士研究生。E—mail：420665325@qq．com$通讯作者：冉全，硕士，副教授。E—mail：ranquan@yeah．net引文格式：潘洋，冉全，邹梦麒．喷涂机器人的喷涂轨迹规划[J]．武汉工程大学学报，2018，40(3)