在制造業(yè)中,涂裝環(huán)節(jié)是產(chǎn)品制造的重要環(huán)節(jié)。噴涂機(jī)器人因其可以改善噴涂作業(yè)工作環(huán)境差,降低工人工作強(qiáng)度,減少漆霧有毒氣體對操作人員的健康危害,提高生產(chǎn)效率而被廣泛使用。傳統(tǒng)的噴涂機(jī)器人操作模式采用示教編程,具有操作簡單,價(jià)格低,容易掌握的優(yōu)點(diǎn),在平面噴涂時(shí)取得較好的效果。但是示教編程占用較多機(jī)器人時(shí)間,示教人員需長時(shí)間在有毒的環(huán)境中作業(yè),在面對曲面與內(nèi)腔噴涂作業(yè)時(shí),難以滿足噴涂質(zhì)量要求。本文針對曲面與內(nèi)腔噴涂作業(yè)存在的問題,以7自由度噴涂機(jī)器人作為操作對象,對離線編程主要模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)與開發(fā),主要研究內(nèi)容如下:（1）對離線編程系統(tǒng)組成模塊進(jìn)行分析設(shè)計(jì),詳細(xì)闡述了各模塊功能和作用。并對課題主要模塊設(shè)計(jì)和開發(fā)步驟進(jìn)行簡單說明,確定了本課題采用Matlab工具箱設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)學(xué)求解模塊和軌跡規(guī)劃模塊,通過SolidWorks軟件進(jìn)行機(jī)器人和噴涂作業(yè)環(huán)境的建模與噴涂過程運(yùn)動(dòng)仿真。（2）基于通用三維圖像存儲(chǔ)格式STL進(jìn)行噴涂軌跡規(guī)劃算法研究。首先,依照噴涂工件與機(jī)器人之間的相對位姿對STL中的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新,從更新后的數(shù)據(jù)中去除非噴涂面數(shù)據(jù)。其次,使用切平面法求工件模型與切平面的交點(diǎn)。然后,按照噴槍口的角... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 路徑規(guī)劃研究現(xiàn)狀
        1.3.2 7自由度機(jī)器人逆解研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究意義和研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
第2章 離線編程系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
    2.1 引言
    2.2 離線編程系統(tǒng)研究方法
    2.3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
        2.3.1 開發(fā)語言
        2.3.2 開發(fā)平臺
        2.3.3 開發(fā)方式
    2.4 主要功能模塊
        2.4.1 建模及標(biāo)定模塊
        2.4.2 軌跡規(guī)劃模塊
        2.4.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算模塊
        2.4.4 運(yùn)動(dòng)仿真模塊
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于STL文件模型的噴涂軌跡規(guī)劃
    3.1 引言
    3.2 STL文件簡介
    3.3 算法原理
    3.4 使用Matlab讀取STL
    3.5 三角形面片的分組與排序
        3.5.1 三角形面片的分組
        3.5.2 三角形面片的排序
    3.6 三角形面片交點(diǎn)計(jì)算和規(guī)劃路徑
        3.6.1 三角形面片的分類
        3.6.2 三角形面片交點(diǎn)的求解與排序
        3.6.3 規(guī)劃路徑
    3.7 建立噴涂軌跡點(diǎn)位姿矩陣
    3.8 算法仿真
    3.9 本章小結(jié)
第4章 7自由度噴涂機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)求解
    4.1 引言
    4.2 坐標(biāo)系建立
    4.3 7自由度噴涂機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        4.3.1 機(jī)器人姿態(tài)
        4.3.2 正運(yùn)動(dòng)學(xué)
    4.4 噴涂機(jī)器人逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解
        4.4.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
        4.4.2 最小二乘法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
    4.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練集的優(yōu)化
        4.5.1 數(shù)據(jù)歸一化
        4.5.2 測試數(shù)據(jù)與中心點(diǎn)的選擇
    4.6 本章小結(jié)
第5章 機(jī)器人離線編程的實(shí)現(xiàn)
    5.1 引言
    5.2 仿真平臺的搭建
    5.3 各模塊設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
        5.3.1 建模及標(biāo)定模塊
        5.3.2 軌跡規(guī)劃模塊
        5.3.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)計(jì)算模塊
        5.3.4 運(yùn)動(dòng)仿真模塊
    5.4 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
    全文總結(jié)
    工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[9]用于焊接機(jī)器人離線編程系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析及仿真[D]. 黃曉霞.華南理工大學(xué) 2015
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本文編號：3682720