喷涂机器人自动轨迹规划研究进展与展望.pdf

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1、第2期机械设计与制造2010年2月MachineryDesign&Manufacture149文章编号：1001—3997(2010)02—0149—03攀喷涂机器人自动轨迹规划研究进展与展望·陈雁'2l邵君奕，张传清-，z刘宗政，陈恳1’2·(清华大学精密仪器与机械学系，北京1ooo84)(清华大学摩擦学国家重点实验室，北京100084)0一i-L．a(，后勤工程学院军事供油工程系，重庆400016)Developmentsandprospectsofresearchonautomatictrajectoryplanni

2、ngforpaintingrobotCHENYan1,2,3SHAOJun—yi1,27ZHANGChuan—qing1,2,LIUZong-zheng1'2,CHENKen'(DepartmentofPrecisionInstrumentsandMechanology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)(TheStateKeyLaboratoryofTribology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)(DepartmentofPet

3、roleumSupplyEngineering，LogisticalEngineeringUniversity，Chongqing400016，China)；【摘要】喷涂自动轨迹规划是以喷枪涂料沉积模型、工件表面CAD模型、约束条件和优化准则为l基础，利用最优轨迹规划器自动生成喷枪轨迹。简介了喷涂自动轨迹规划的发展历程，分析了高斯分布模l型、贝它分布模型、分析沉积模型、工件表面建模方法和优化准则，详细综述了最优轨迹规划器的研究进；展，分析了目前自动轨迹规划研究存在的难点问题，并展望了自动轨迹规划的未来发展。i关键词：喷涂机

4、器人；自动规划；最优轨迹；示教法l：【Abstract】Automatictrajectoryplanningforspraypaintingis0methodofautomaticallygeneratingloptimalsprayguntrajectorybasedonpaintdepositionmodel，workpieceSuFfacemodel，optimizationerite—irion，andconstraintsbyoptimaltrajectoryplannenTheresearchinghisto

5、ryofautomatictrajectoryplanning；iforspraypaintingisintroducedbriefly．Afterwards，Gaussdistributionmodel，betadistributionmodel，ana—l：lyticdepositionmodel，modelingforworkpiecesu~face，optimizationcriterion眦．areanalyzed．Inaddition，lresearchdevelopmentsofoptimaltrajecto

6、ryplannerarereviewedindetail．Atlast，thedifficultiesofautomat—i；ictrajectoryplanningtechnologytobesolvedaFeanalyzed，andthedevelopmenttrendOfitispresented~；Keywords：Paintingrobot；Automaticplanning；Optimaltrajectory；Teachingmethod!中图分类号：TH16，TP24文献标识码：A1引言要求、喷涂距离、喷枪移

7、动速度和喷枪垂直于喷涂面等简单的设计与工艺要求。下面主要介绍喷枪涂料沉积模型、工件表面CAD模目前机器人喷涂轨迹规划方法有示教法和自动轨迹规划法。型、约束条件、优化准则、最优轨迹规划器和存在的问题与展望。示教法因为规划方法简单被大量使用，但会使操作者暴露于有毒环境、费时、浪费涂料，且涂层均匀度取决于操作者技能水平_I】。自2喷枪涂料沉积模型动轨迹规划以喷枪涂料沉积模型、工件表面CAD模型、约束条件研究者进行了各种各样的理论和实验研究来确定和预测喷雾和优化准则为基础，利用最优轨迹规划器自动规划喷枪轨迹。其图形的涂层厚度分布。

8、喷枪的喷雾图形有圆形、椭圆形和橄榄形三中最优轨迹规划器是自动轨迹规划系统核心。自动轨迹规划法不种。喷枪涂料沉积模型多数研究都是针对圆形进行的。根据喷雾图仅克服了示教法的缺点，也极大提高了喷涂机器人智能化水平。形的涂料分布范围，喷枪涂料沉积模型分为无限范围模型和有限范机器人喷涂自动轨迹规划相当复杂，难度极