噴涂技術(shù)廣泛應(yīng)用在汽車制造、家具等領(lǐng)域,使用機(jī)器人代替人工進(jìn)行噴涂可以顯著的提升噴涂效率。實(shí)現(xiàn)適應(yīng)性強(qiáng)、高效的噴涂軌跡規(guī)劃是機(jī)器人噴涂技術(shù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn),由于噴涂軌跡規(guī)劃后可以重復(fù)使用,故目前噴涂機(jī)器人主要應(yīng)用于同種噴涂物品數(shù)量大的大規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境,并使用人工操縱機(jī)器人示教的方式以獲取軌跡,但該軌跡規(guī)劃方法效率低,不能適應(yīng)噴涂物品批量小、種類多的小規(guī)模生產(chǎn)環(huán)境,且噴涂質(zhì)量完全依賴于人的經(jīng)驗(yàn),對人工的需求高,另外噴涂示教現(xiàn)場的有害物質(zhì)對人的危害也不可忽視。本文針對以上問題,研究了針對復(fù)雜自由曲面的自動軌跡規(guī)劃和離線示教相結(jié)合的離線軌跡規(guī)劃技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)離線軌跡規(guī)劃,本文首先研究了模型預(yù)處理與曲面分割技術(shù),通過對實(shí)際獲取的點(diǎn)云模型進(jìn)行噪點(diǎn)去除、信息提取、曲面分割,獲取利于軌跡規(guī)劃的模型,為軌跡規(guī)劃做了準(zhǔn)備。自動軌跡規(guī)劃部分,通過使用一系列平面與模型求交線的切片法獲取軌跡點(diǎn),并對軌跡點(diǎn)排序、截?cái)�、噴涂方向設(shè)定以獲取原始軌跡。此外提出算法實(shí)現(xiàn)了對模型邊緣的原始軌跡的提取。獲取原始軌跡后,提出了使用多項(xiàng)式擬合與樣條插值相結(jié)合的方法獲取光滑、指定間隔的軌跡點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上以直角坐標(biāo)噴涂機(jī)器人的結(jié)構(gòu)為例,...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 噴涂軌跡規(guī)劃國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 模型預(yù)處理與曲面分割技術(shù)研究
    2.1 引言
    2.2 數(shù)字化三維模型簡介
        2.2.1 點(diǎn)云模型
        2.2.2 三角網(wǎng)格模型
    2.3 模型預(yù)處理技術(shù)
        2.3.1 模型稀疏
        2.3.2 模型信息獲取
        2.3.3 離群點(diǎn)去除
        2.3.4 點(diǎn)云模型單層化
        2.3.5 點(diǎn)云模型光滑
        2.3.6 點(diǎn)云模型三角化
    2.4 曲面分割技術(shù)
第3章 自由曲面噴涂軌跡規(guī)劃技術(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 切片法生成噴涂軌跡
        3.2.1 切片與模型交點(diǎn)的求取
        3.2.2 軌跡排序
        3.2.3 軌跡截?cái)?br>        3.2.4 模型邊緣軌跡獲取
    3.3 軌跡的光滑與插值
        3.3.1 樣條插值法
        3.3.2 多項(xiàng)式擬合法
        3.3.3 綜合法
    3.4 軌跡點(diǎn)對應(yīng)機(jī)器人姿態(tài)解算
        3.4.1 噴涂機(jī)器人硬件結(jié)構(gòu)
        3.4.2 機(jī)器人姿態(tài)解算
    3.5 機(jī)器人奇異點(diǎn)的處理
        3.5.1 歐拉角介紹
        3.5.2 噴涂機(jī)器人的奇異點(diǎn)
        3.5.3 噴涂機(jī)器人的奇異點(diǎn)解決方案
第4章 噴涂機(jī)器人離線軌跡規(guī)劃軟件系統(tǒng)構(gòu)建
    4.1 引言
    4.2 整體架構(gòu)
    4.3 系統(tǒng)模塊組成
        4.3.1 輸入模塊
        4.3.2 曲面分割模塊
        4.3.3 軌跡生成模塊
        4.3.4 軌跡顯示與修改模塊
        4.3.5 模型顯示模塊
第5章 軌跡噴涂效果仿真與實(shí)驗(yàn)
    5.1 引言
    5.2 機(jī)器人運(yùn)動仿真
    5.3 噴涂效果仿真
        5.3.1 基于平面噴涂實(shí)驗(yàn)的仿真方法
        5.3.2 基于等參數(shù)線的仿真方法
        5.3.3 兩種仿真方法的關(guān)系
    5.4 噴涂實(shí)驗(yàn)測試
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3777394