汽車表面數(shù)碼迷彩的噴涂是軍事裝備生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),數(shù)碼迷彩的噴涂步驟繁瑣、耗費(fèi)人力多且效率低下,針對(duì)該情況研究機(jī)器人自動(dòng)化數(shù)碼迷彩噴涂系統(tǒng)是必要的。相比于傳統(tǒng)手工噴涂,機(jī)器人自動(dòng)化噴涂能夠顯著提高生產(chǎn)效率,同時(shí)減少如劃線、遮擋等步驟。機(jī)器人自動(dòng)化數(shù)碼迷彩噴涂系統(tǒng)與傳統(tǒng)手工噴涂最大的不同之處是將一些現(xiàn)場(chǎng)需要完成的工作整合到軟件中,主要難點(diǎn)是相關(guān)算法的開發(fā)。在分析了國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)后,本文將對(duì)機(jī)器人自動(dòng)化數(shù)碼迷彩噴涂系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:針對(duì)噴涂過程中的機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及機(jī)器人虛擬標(biāo)定,噴涂系統(tǒng)要想模擬實(shí)際機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)情況,首先需要在仿真環(huán)境中對(duì)機(jī)器人進(jìn)行虛擬標(biāo)定,使其各參數(shù)及運(yùn)動(dòng)關(guān)系與實(shí)際機(jī)器人相同。然后通過逆運(yùn)動(dòng)學(xué)算法模擬機(jī)器人的控制柜,求解出達(dá)到目標(biāo)位姿時(shí)機(jī)器人各關(guān)節(jié)角度。最后根據(jù)噴涂需求及機(jī)器人各關(guān)節(jié)角度生成機(jī)器人運(yùn)動(dòng)指令。這將成為虛擬和現(xiàn)實(shí)的連接接口。針對(duì)人工在設(shè)備上手繪迷彩的情況,本文將提出一種基于八叉樹理論的紋理映射技術(shù),該算法的主要作用是將二維的迷彩映射到三維模型上,并輸出映射結(jié)果。考慮到噴涂過程中需要對(duì)色塊邊界進(jìn)行控制,利用基于八叉樹的快速剖分算法,對(duì)... 

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源、背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 紋理映射研究現(xiàn)狀
        1.2.2 噴涂機(jī)器人軌跡規(guī)劃現(xiàn)狀
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 總體框架設(shè)計(jì)及逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 噴涂規(guī)劃總體框架設(shè)計(jì)
    2.3 面向噴涂的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解
        2.3.1 機(jī)器人構(gòu)建
        2.3.2 機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 基于八叉樹理論的紋理映射技術(shù)
    3.1 引言
    3.2 基于八叉樹理論的網(wǎng)格剖分
        3.2.1 網(wǎng)格剖分停止條件的判斷方法
        3.2.2 基于平均法向的有效面選擇
    3.3 面向四邊形網(wǎng)格的平滑算法
        3.3.1 Laplacian濾波算法
        3.3.2 HC濾波方法
        3.3.3 雙邊濾波法
    3.4 基于體分割的紋理映射技術(shù)
        3.4.1 紋理與模型的預(yù)處理
        3.4.2 基于體分割的紋理映射
        3.4.3 映射結(jié)果保存
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于投影法的噴涂規(guī)劃
    4.1 引言
    4.2 利用矩陣方法的空間變換
        4.2.1 空間變換的原因
        4.2.2 空間變換過程
    4.3 “掃描”式柵格軌跡規(guī)劃
        4.3.1 軌跡類型與偏置算法
        4.3.2 “掃描”式軌跡規(guī)劃
        4.3.3 軌跡空間校正
        4.3.4 Cell間噴涂順序規(guī)劃
    4.4 噴涂相關(guān)參數(shù)規(guī)劃
        4.4.1 噴槍姿態(tài)的確定
        4.4.2 軌跡間距及噴槍移動(dòng)速度的確定
        4.4.3 噴槍顏色切換方式的確定
    4.5 本章小結(jié)
第5章 仿真環(huán)境搭建及噴涂規(guī)劃實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 噴涂要求及仿真環(huán)境搭建
        5.2.1 數(shù)碼迷彩噴涂要求
        5.2.2 基于OpenGL的仿真系統(tǒng)開發(fā)
        5.2.3 基于空間細(xì)分的干涉檢測(cè)
    5.3 設(shè)備選擇與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備選擇
        5.3.2 噴涂規(guī)劃驗(yàn)證系統(tǒng)總體框架
        5.3.3 噴涂規(guī)劃驗(yàn)證系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程
    5.4 噴涂規(guī)劃系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.4.1 文件加載及紋理映射驗(yàn)證
        5.4.2 噴涂規(guī)劃驗(yàn)證
        5.4.3 機(jī)器人控制指令生成
        5.4.4 噴涂實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種數(shù)碼迷彩噴涂機(jī)器人快速控制算法[J]. 初苗,田少輝,高揚(yáng).  機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2016(07)
[2]數(shù)碼迷彩自動(dòng)涂裝系統(tǒng)研究[J]. 謝衛(wèi),周志勇,蔡云驤,穆景陽.  兵工學(xué)報(bào). 2015(12)
[3]面向大曲率曲面的噴涂機(jī)器人噴槍軌跡規(guī)劃研究[J]. 張鵬,龔俊,曾勇,李翠明.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2015(11)
[4]一種新型數(shù)碼迷彩噴涂裝置的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)[J]. 初苗,田少輝,周憲.  機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2014(01)
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[6]基于光學(xué)偽裝的數(shù)碼迷彩技術(shù)[J]. 喻鈞,雙曉,胡志毅,蘇海濤.  計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2011(12)
[7]迷彩偽裝涂料噴涂工藝研究及應(yīng)用[J]. 王銳鋒.  現(xiàn)代涂料與涂裝. 2010(10)
[8]面向直紋曲面的噴涂機(jī)器人噴槍軌跡優(yōu)化[J]. 曾勇,龔俊,陸保印.  中國機(jī)械工程. 2010(17)
[9]噴涂機(jī)器人油漆沉積率優(yōu)化建模與仿真[J]. 夏薇,杜錚,于盛睿,廖小平.  表面技術(shù). 2010(03)
[10]環(huán)形物體的兩步紋理映射算法[J]. 江巨浪,張佑生,薛峰,胡敏.  中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2008(04)

碩士論文
[1]三角網(wǎng)格曲面的均勻面積參數(shù)化[D]. 鮑玉鳳.大連理工大學(xué) 2008
[2]三角網(wǎng)格曲面參數(shù)化技術(shù)研究[D]. 晏冬梅.南京航空航天大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3649620