现今我国的一些需要喷涂的企业所用的喷涂机器人大部分由国外引进，主要因为我国的喷涂机器人起步较晚，并且对于轨迹优化的研究程度还没有达到先进水平，离线编程的技术较落后，造出来的喷涂机器人成本高，实用性低，不能得到较好的推广[]。但国外的喷涂机器人基本上可以满足工业生产的需要，实现一些基本功能，但是我们并不能买到其核心技术，并且其喷涂技术也还存在很多不足，仍需完善。如ABB的离线编程系统是把喷涂轨迹分成若干段直线进行喷涂，但该种方法使得在曲面上进行喷涂时误差明显增大，从而，影响到器件的喷涂效果；而且，一般机器人在不规则表面上都不能进行较好的喷涂，而汽车上众多地方都是不规则曲面，该项技术急需改进；甚至对于形状更加复杂的物体，机器人不能直接进行喷涂，需要使用“人工示教法”，或者人工喷涂，这样喷涂的质量与速度受到严重影响。

由此可见，为了更好的完成喷涂作业，最大程度节约成本、减少污染，对喷涂机器人的轨迹算法的分析研究使其最优化，具有广泛而深远的重要意义。

1。2喷涂机器人的国内外发展情况

1。3 喷涂机器人的离线编程技术

喷涂机器人的离线编程系统结构包括以下六个部分[ ]：喷涂曲面的建模、参数的设置、喷枪的轨迹生成、机器人的运动轨迹生成、分析与仿真模块以及机器人的程序生成（如图1-2）。以下为喷涂机器人的功能和各模块之间关系。

(1) 喷涂曲面的建模

平面图形或者规则的曲面，可以通过直接写出该面的表达式来建模。自由的曲面，可以通过采用三角划分方法写出该面的表达式来建模。物体数据可以直接扫描转换到CAD中，这样CAD的系统数据库中就已经存放了该物体的数据，为轨迹生成模块提供了数据的信息。

(2) 参数的设置

该模块用于设定喷枪张角、涂料速率的通量、喷涂的距离、所需要涂层的厚度、可以允许的涂层厚度的偏差以及喷涂的时间等参数，设定好之后数据被送到轨迹生成模块。

(3) 喷枪的轨迹生成

喷枪的轨迹生成模块是整个喷涂系统的核心部分，内容是喷枪的轨迹生成和优化。用户需要在此模块中设置喷枪的走向，再由此模块对喷枪进行参数的优化，最后输出一条优化过的喷枪的轨迹。本文研究的为汽车内腔喷枪的喷涂轨迹模块形成中的喷枪的轨迹优化[ ]。

(4) 机器人的运动轨迹生成

该模块是运用机器人的逆运动学原理，将喷枪的轨迹生成模块中的手臂末端工具的运动的轨迹转化为喷涂机器人各个关机运动的轨迹，为下一模块提供运动数据。

(5) 分析与仿真

本模块要完成的功能是依据前面各个模块送来的各种CAD的数据、各种器件的参数、喷枪的喷涂轨迹、还有机器人运动轨迹，通过图形化来显示出喷涂机器人的喷枪沿着已经指定好的路径进行喷涂时，各个器件表面的喷涂状况[ ]，同时用列表的形式列举出器件表面的涂层平均厚度和喷涂的偏差数据，还可用等高线搭配不同的色彩形式，这样在电脑的屏幕上可以显示出涂料空间分布的喷涂效果。除此之外，用户还需要注意检查机器手臂是否会碰到喷涂器件以及其他物体，并检查机器人手臂的各个关节运动时是否满足设定好的约束条件，以此来不断修改喷枪参数以及喷涂轨迹，从而生成最佳喷涂轨迹，获得最好的喷涂效果。将最终确定下来的机器手臂的运动轨迹写入到机器人轨迹的数据库，提交到下一个模块。论文网

(6)机器人的程序生成