噴涂機(jī)器人噴槍軌跡設(shè)計與優(yōu)化研究.pdf

1、本文研究了噴涂機(jī)器人噴槍軌跡的設(shè)計與優(yōu)化，該設(shè)計與優(yōu)化的目的是要確定一條使得工件表面涂層厚度差異達(dá)到最小的噴槍最優(yōu)軌跡。全文主要由以下幾個部分組成：
　　 1.首先闡述了噴涂機(jī)器人噴槍軌跡優(yōu)化的研究背景、意義、發(fā)展歷程、噴涂機(jī)器人離線編程的主要結(jié)構(gòu)、軌跡優(yōu)化研究概況與現(xiàn)階段存在的問題以及本文所作的主要工作。
　　 2.根據(jù)已有的實驗數(shù)據(jù)，通過理論分析建立了涂層生長速率新模型，對其進(jìn)行了曲線仿真擬合。以工作面上任意一點涂層

2、厚度和工作面涂層平均厚度的方差最小作為衡量涂層均勻性的標(biāo)準(zhǔn)，對沿指定空間路徑的噴槍軌跡優(yōu)化問題進(jìn)行研究，由于涂層生長新模型應(yīng)用在平面噴槍軌跡優(yōu)化時較復(fù)雜，提出了運用最小二乘法將該方程擬合成為簡單的β分布方程進(jìn)行求解。
　　 3.研究了小曲率復(fù)雜曲面上噴槍軌跡設(shè)計與優(yōu)化問題。由于現(xiàn)有涂層生長速率函數(shù)表達(dá)式過于復(fù)雜，故采用實驗方法建立了表達(dá)式較為簡單的涂層生長速率模型。對復(fù)雜曲面進(jìn)行噴涂作業(yè)時，在小曲率復(fù)雜曲面的分片原則下，對曲面進(jìn)

3、行分片，并在每片上進(jìn)行軌跡設(shè)計。為保證曲面上涂層厚度的均勻性，要對面片交界處噴槍軌跡進(jìn)行優(yōu)化，針對多面片組合優(yōu)化時出現(xiàn)涂層干涉的問題，提出變噴槍高度的方法進(jìn)行優(yōu)化。
　　 4.研究了大曲率柱面上噴涂軌跡設(shè)計與優(yōu)化問題。在現(xiàn)有涂層生長速率模型的基礎(chǔ)上，運用自由曲面上涂層厚度建模原理推導(dǎo)出圓柱面上的3D涂層厚度模型。提出了將柱面通過最小二乘圓弧逼近的思想，將柱面分片成若干圓柱面片的組合，柱面上的噴涂軌跡優(yōu)化問題可近似看做圓柱面來處理