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《两类喷枪最优轨迹规划的比较》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、森钱,程2004.11两类喷枪最优轨迹规划的比较王挂‘,赵德安2,王振滨’(1.常熟理工学院自拉系,江苏常熟215500;2.浙江大学CG&CAD国家重.点实脸室,浙江杭州310002;3.上海交通大学电子信息学院,上海200030)摘要:研究了喷漆机器人喷枪最优轨迹的规划,该规划的目的是确定一条使得工件表面涂层厚度差异达到最小的喷枪录优软迹。文中首先对喷枪最优轨迹规划问题建立了数学模型,然后确定了具体的算法,针对两类不同的漆膜生长速率函数,对正方形平板工件表面进行了仿真,得出了优化仿真结果,论证了两类方法
2、的可行性,并对两类仿真结果进行比较。关健词:喷漆机器人;最优轨迹;仿真;有限范围模型;刀分布模型中图分类号:TP242.2文献标识码:A文章编号:1002-2333(2004)11-0035-04ComparisonbetweentheTwoDifferentTypeofOptimalTrajectoryPlanningProblemsforSprayCoatingWANGYir,ZHAODe-ant,WANGZhen-bin'(1.Dept.ofAutomaticcontrol,ChanphuColleg
3、eofScienceandTechnology,Changshu215500,China;2.CC&CADNationalKeyLaboratoryofZhejiangUniversity,Hanphou310002,China;3.ShanghaiJiaotongUniversityofElectronicandInformationEngineering,Shanghai200030,China)Abstract:Aresearchisundertakenontheoptimaltrajectorypl
4、anningproblemsforspraycoating.Tbeobjectiveoftheoptimaltrajectoryplanningproblemsistodetermineatrajectorythatresultsinminimalvariationinaccumulatedfilmthicknessonthesurfaceofaworkpiece.Thispaperdevelopsamathematicalmodelfortheplanningproblems,settlesaconcre
5、temethodofcaculation,simulatesthesituationusingtwodifferenttypeoffilmaccumulationratefunctiononasquareplanesurfaceofaworkpiece,obtainssomeresultsthatdemonstratethefeasibilityofthetwotypeofmethod,andcomparesthetwotypeofresults.Keywords:paintingsprayingrobot
6、s;lances;optimaltrajectory;simulation;finite-rangetypedistribution;(3distribution1问题的提出机器人的运动程序。本文将这一问题称为喷枪的最优轨迹在大规模的涂装生产线上,用于喷涂工件表面的喷枪规划问题(OptimalTrajetoryPlanningProblems,以下简称通常被置于机器人的手臂上,操作人员通过在工件表面上OTPP)。握住末端执行器沿工件表面移动来“教会”机器手一条轨2OTPP的数学建模迹,机器人的控制计算机将会
7、记录下有关空间轨迹的位置假设待涂工件是静止的,其表面由笛卡儿坐标xyz描和方向信息并进行贮存,然后机器人就能够按照事先人为述为:设定的速度方案,沿着已记录的路径反复移动,上述方法Sti=((x,y,Z);z=h(x,y)(x,y)。D)被称为“人工示教法”,是产生喷漆机器人运动轨迹的一假设喷枪相对于笛卡儿坐标系的位置用三维矢量函种典型方法。这种方法虽然简单易行,广泛使用,但却存在数P(t)表示,而喷枪相对于固定笛卡儿坐标系xyz轴的方着诸多弊端:向则用另一个三维矢量函数。(t)表示。这两个矢量与时间:(1)
8、在示教过程中,机器人无法使用,工人处于有害的关系可表示为:的环境中;P(t)=(PA)PAP=(t))'(2)喷涂效果(如漆膜厚度的均匀性、喷涂时间等)0(0440400,01'与物体表面形状及喷枪参数等诸多因素有关,因此单凭人为了方便,定义六维矢量函数a(t)来总体代表喷枪的位置工经验无法选出最佳喷涂轨迹。和方向:鉴于“人工示教法”的诸多不足,本文提出了喷漆机,、(0)1器人运动轨迹的离线编程方法,期望利用计算