机械设计及理论硕士论文-喷涂机器人喷枪空间轨迹研究

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1、江苏大学硕士学位论文喷涂机器人喷枪空间轨迹研究姓名：孙国朋申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：戴立玲;卢章平20100604江苏大学硕士学位论文摘要与示教编程方法相比较，在喷涂机器人喷涂工艺中采用离线编程方法来规划机器人的运动轨迹，可以有效避免危害工人健康、提高喷涂质量和实现机器人的自动喷涂作业。用于规划机器人运动轨迹的喷枪轨迹生成模块是喷涂机器人离线编程系统的核心模块，本文对喷枪轨迹生成方法进行了研究，为喷涂机器人离线编程系统的开发和应用提供了新的途径。主要研究内容如下：1)提出了基于点云切片技术生成喷涂机器人喷枪轨迹的方法，以实现离线编程系统直接利用

2、工件点云模型规划喷涂机器人的轨迹。首先，获取工件的点云数据信息；其次，对待喷涂工件的点云数据进行区域分割，将喷涂工件的曲面分解为简单的曲面，对各个分割区域单个输出；第三，对简单点云模型进行切片处理，通过切片数据方向排序获取喷枪在工件表面的喷涂路径；第四，估算采样点的法矢量；最后，采样点沿其法矢量偏置喷枪到工件的距离，得到喷涂机器人的喷枪运动轨迹。2)提出了基于点云切片技术的喷涂机器人喷枪轨迹生成系统的体系结构，构建了喷枪轨迹生成原型系统，并对提出的喷枪轨迹生成方法进行验证。通过应用实例生成了喷枪轨迹，证明该方法是有效的。关键词：喷涂机器人，区域分割，点云，切片江苏大

3、学硕士学位论文ABSTRACTComparedwithteachingprogramming，off-lineprogrammingusedtoplanspraypaintingrobottrajectoryinspraycoatingprocesscanavoidendangeringworkers’healtheffectively,improvingsprayingqualityandrealizingrobotauto—spraypaint．Thesprayguntrajectorygenerationmoduletoplanrobottrajectoryi

4、sthecoreofoneoftheoff-lineprogrammingsystemforspraypaintingrobots．Inthispaper，themethodofsprayguntrajectorygenerationisresearched，whichprovidesanewapproachforthedevelopmentandapplicationofoff-lineprogrammingsystem．Themaincontributionsofthispaperaresummarizedasfollows：1)Inordertoeffecti

5、velyutilizeworkpieceCADmodelsofdifferentdataformatsforoff-lineprogrammingsystemtoplanspraypaintingrobottrajectory，atechniqueofacquiringthesprayguntrajectorybasedonPointCloudmodelisprovided．Firstly，thepointclouddataareobtainedbyscanningthesurfaceofworkpiece．Secondly,thepointclouddataoft

6、heworkpieceisdividedintoseveralareas，Bydividingthesurfaceofworkpieceintoseveralsimpleareasthen，thesimpleareaswillbeoutput．Thirdly,slicingprocessingisappliedtopointclouddata，andcoatinttrackisobtainedbythedirectionarrangementofslicedata．Thenthenormalvectorsofthesamplingpointsareestimated

7、．Lastly,thesprayguntrajectoryisgeneratedthroughthesmplingpointsn江苏大学硕士学位论文offsettingthedistancebetweenspraygunandworkpiecealongtheirnormalvector．2)Anarchitectureofthesprayguntrajectorygenerationsystemforspraypaintingrobotsbasedonpointcloudispresented，andasprayguntrajectorygenerationp