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混联机翼喷涂机器人轨迹规划的研究

时间：2017-08-29 来源：机器人在线阅读：6993

喷涂机器人轨迹规划是确保喷涂表面质量的关键因素，所以针对这个问题，国内外学者展开了大量研究。

1986年，A.Klein基于CAD技术的离线编程系统最早应用于喷涂机器人，可以对机器人的喷涂轨迹进行交互式设计并进行仿真。G.Duelen等人基于静电喷涂离线编程技术，提出了静电场分布模型。Suh等人开发了一套喷涂机器人离线编程系统(IRPS)，可以进行轨迹规划、最优喷涂参数求解和喷涂仿真等功能。Antonio和Ramabhadran等人对涂料沉积模型做了深入研究，分析了喷枪的路径、速度曲线、移动方式、喷涂角度等参数对与涂层的影响。Balkan和Arikan等人于1999年提出了喷涂涂料刀分布模型，并分析了不同刀值对涂层分布的影响，开发了一套用于喷涂机器人的离线编程系统。Conner等人也对涂料沉积模型做了深入研究。Zaki等人研究了喷涂机器人在曲面上进行喷涂时的模型，并且提出了相关的轨迹规划方法。Sheng等人研究了不同形状的零件，提出了影响喷涂轨迹的关键因素是相邻两条路径间距的观点。Chen等人重点讨论了不同类型面片交界处喷涂轨迹的走向对于涂层厚度的影响。

江苏大学赵德安等人是国内较早研究喷涂机器人轨迹规划问题的学者，从上世纪90年代，他们对轨迹规划问题做了大量研究，提出了复杂曲面分片的轨迹规划方法，分析和探讨了喷涂路径的间距、喷枪移动速度以及喷涂角度等少数变量对于喷涂效果的影响，同时开发了离线编程系统。清华大学冯川等人采用了一种简化的数学模型来描述在喷枪喷涂时涂料流量的分布规律，并且以此推导出了喷涂的涂料沉积厚度模型描述方程，清华大学陈雁[}si]等人基于抛物线喷涂模型，分析了相邻两条喷涂轨迹之间的重叠宽度对于涂层均匀性的影响。西安理工大学张永贵等人综合考虑了各类因素对于涂料分布形状的影响，提出了一种椭圆双刀分布模型的涂层厚度沉积函数，并对该模型进行了实验验证。兰州理工大学龚俊、曾勇等人基于高斯分布对喷涂涂层沉积速率进行了研究，同时提出了将大曲率复杂曲面拟合为自然二次曲面研究的方法，探讨了曲面上喷涂轨迹的生成方法。

综上所述，虽然目前国内外学者对于机器人喷涂轨迹规划和离线编程做了大量的研究，而且也取得了一定的进展，但是喷涂机器人喷涂模型和轨迹规划方法还存在很多问题，并没有真正开发出适用于喷涂机器人的离线编程系统。