噴漆機器人軌跡規(guī)劃是機器人實現(xiàn)自動噴涂的重要研究內(nèi)容。以具體的汽車保險杠噴涂為例,目前用到的軌跡規(guī)劃方法是對保險杠點云模型進行整體規(guī)劃,由于保險杠表面模型并不是規(guī)則的曲面,對模型曲面直接使用切片法進行軌跡求解,往往得到的軌跡點的法向不具有規(guī)律性,需要對軌跡點的法線方向進行擬合,有時還需要進行人工調(diào)整,后期處理比較麻煩,耗時較長。針對這種情況,本文提出了基于曲面分割的噴漆軌跡規(guī)劃方法,主要研究內(nèi)容如下:1.對于復(fù)雜曲面,通過區(qū)域分割法將其分割成若干比較平滑的面片,根據(jù)形狀將這些面片組合成較大的面片,對每個大面片單獨擬合成規(guī)則曲面;根據(jù)噴槍的橢圓雙β模型模型,對平面、柱面和球面等曲面上一點噴涂厚度進行了分析,得到了這些曲面上的噴涂累積模型。2.根據(jù)規(guī)則曲面上的噴涂累積模型,給出了各規(guī)則曲面上的噴漆的可行路徑,在噴槍以不變的高度和恒定速度進行噴涂時,使實際噴涂厚度與期望噴涂厚度之間的誤差最小,并以此為目標進行優(yōu)化,根據(jù)速度與噴涂累積厚度的關(guān)系,可以把速度表示為軌跡間距的函數(shù),把兩個變量簡化成一個變量,使優(yōu)化問題更方便求解,計算出各規(guī)則曲面上的相鄰軌跡間距和噴涂速度。3.針對復(fù)雜曲面片之間連續(xù)...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖4二種算法軌跡仿真結(jié)果

響因子α=1.2；信息素蒸發(fā)系數(shù)ρ=0.5；啟發(fā)式影響因子β=11；算法的迭代上限次數(shù)為100。算法運行結(jié)果如圖4和圖5。圖4為傳統(tǒng)蟻群算法和本文改進蟻群算法的仿真路線圖，圖5為二種算法在最大迭代次數(shù)為100次時最短路徑長度變化曲線。仿真結(jié)果表明本文算法最短路徑長度為418.87....

圖5二種算法收斂曲線

蒸發(fā)系數(shù)ρ=0.5；啟發(fā)式影響因子β=11；算法的迭代上限次數(shù)為100。算法運行結(jié)果如圖4和圖5。圖4為傳統(tǒng)蟻群算法和本文改進蟻群算法的仿真路線圖，圖5為二種算法在最大迭代次數(shù)為100次時最短路徑長度變化曲線。仿真結(jié)果表明本文算法最短路徑長度為418.870而傳統(tǒng)蟻群算法短路徑長....

圖2-2沿直線噴涂示意圖

圖2-2沿直線噴涂示意圖的涂層厚度累積正比于時間t，噴噴涂區(qū)域用的時間可以表示為t21/2/)avt，代入式(2-1)，可以得2121121/22122222221/2212'20221111'111sssstsxbvtaxaxbaxbtav....

圖2-4曲面上的噴涂模型

圖2-3勻速直線噴涂時厚度累積模型點進行噴涂時如圖2-4所示，chen等人形式：23cos'coscosBBFhqqqlFq分別代表在曲面上的一點處，噴線垂直且過B點的平面Ⅱ上以及GBⅢ是式(2.1)表示的噴槍厚度模....

本文編號：3932905