1。2 喷涂机器人离线编程系统简介 1

1。3 国内外研究现状及存在的问题 2

1。4 本文的研究目标和主要工作 3

第二章 喷涂机器人硬件结构 4

2。1 引言 4

2。2 机器人主体 4

2。3 机器人控制器 4

2。4 机器人工艺控制 6

2。5 小结 7

第三章 平面和规则的曲面上喷枪轨迹优化 8

3。1 引言 8

3。2 优化原理概述 8

3。3 相关数学模型的建立 9

3。3。1 喷枪轨迹数学模型 9

3。3。2 涂层累积速率数学模型 10

3。4 平面和规则曲面上的喷枪轨迹优化 11

3。4。1 喷枪轨迹优化问题中的约束条件 12

3。4。2 沿指定空间路径的喷枪轨迹优化问题 13

3。5 本章小结 13

第四章 自由曲面上的喷涂机器人喷枪轨迹优化 14

4。1 引言 14

4。2 自由曲面上涂层厚度数学模型的建立 14

4。3 一种简单的平面上喷枪轨迹优化方法 16

4。4 自由曲面上的喷枪轨迹的多目标优化 19

4。5 本章小结 20

第五章 仿真实验 21

5。1ROBOT STUDIO 软件的介绍 21

5。2 运用 ROBOT STUDIO 软件对乘用车车门进行路径规划 21

5。3 运用 MATLAB 软件对轨迹优化进行数据分析 22

5。4 本章小结 23

结语 24

致谢 25

参考文献 26

第一章 绪论

1。1 课题研究背景和意义

从二十世纪 90 年代起汽车制造商为了节省更多劳动力成本以及追求更有效 率的汽车生产方式，他们开始引进工业机器人技术，在车身喷涂方面工业机器人 有着高效率的天然优势。负责车身喷涂的工业机器人统称喷涂机器人，它是工业 机器人的一个重要分支，它可以做到高质量的喷涂，所以它的发展尤为迅速。喷 涂机器人主要由三个部分组成：机器人本体、雾化喷涂系统和喷涂控制系统[1]。 其中雾化喷涂系统又分为：流量控制器、雾化器和空气压力调节器等[2]。喷涂控 制系统又分为：空气压力模拟量控制、流量输出模拟量控制和开枪信号控制等[3]。 

与人工相比较，喷涂机器人有着绝对的天然优势。喷涂机器人有着比工人更 高的作业稳定性。工人可能因为情绪或人为的原因从而使得工件表面的涂料喷涂 不均匀，又或者因为生病等一系列不可抗的因素延误工期，使得效率大打折扣。 但是喷涂机器人完全没有这方面的问题，它们稳定高效，不知疲倦，为企业省下 了大量成本，而且能代替工人在高危环境下工作。以上种种的优势让喷涂机器人 在全世界都获得了更加广泛的应用。