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基于试验与仿真联合分析的喷涂机器人轨迹精度可靠性研究 被引量：15
1
作者 潘敬锋 訾斌 +3 位作者 王正雨 王道明 郑磊 游玮 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第19期210-220,共11页
采用链驱动的喷涂机器人易于实现本体的轻量化、末端高灵活度与正压防爆系统设计,从而满足家具、钢结构等一般涂装行业对喷涂机器人工作空间与腕部灵活度的要求,深入分析链驱动机器人的运动可靠性对喷涂质量和效率的提高具有重要意义。... 采用链驱动的喷涂机器人易于实现本体的轻量化、末端高灵活度与正压防爆系统设计,从而满足家具、钢结构等一般涂装行业对喷涂机器人工作空间与腕部灵活度的要求,深入分析链驱动机器人的运动可靠性对喷涂质量和效率的提高具有重要意义。针对链驱动喷涂机器人的运动可靠性问题,采用一种基于试验与仿真联合分析的机器人末端轨迹精度可靠性分析方法。以旋量法为基础建立了喷涂机器人本体和喷枪的运动学模型,从工业机器人的操作臂性能和运动规律的角度出发,研究了喷涂机器人运动精度的影响因素。分析了链驱动喷涂机器人的优缺点和末端轨迹精度的影响状况,并结合机器人本体的运动学参数,建立了基于随机变量的喷涂机器人运动误差模型。通过试验结果的分析来确定影响喷涂机器人运动误差的随机变量的分布特征,从而对机器人末端轨迹精度的运动可靠性进行更加精确的仿真分析。最后,通过喷涂机器人工作平台对末端轨迹精度的运动误差进行试验验证并与传统的仿真分析方法进行对比,结果显示该分析方法更准确。研究成果为进一步分析喷涂机器人的机构优化、轨迹规划和漆膜质量提供试验基础和理论依据。 展开更多
关键词 喷涂机器人 链驱动 轨迹精度 随机变量 运动可靠性
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基于CAD模型的鞋底喷胶轨迹生成方法 被引量：13
2
作者 武传宇 贺磊盈 +1 位作者 李秦川 胡旭东 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期678-682,共5页
针对数字化制鞋生产的需要,提出一种自动生成鞋底喷胶轨迹的方法.该方法首先从三维鞋楦CAD模型中提取鞋底轮廓线,计算其在鞋底曲面的偏置曲线作为轨迹曲线,采用等参数方法对轨迹曲线进行采样得到机器人喷胶轨迹上的目标点并计算出其方向... 针对数字化制鞋生产的需要,提出一种自动生成鞋底喷胶轨迹的方法.该方法首先从三维鞋楦CAD模型中提取鞋底轮廓线,计算其在鞋底曲面的偏置曲线作为轨迹曲线,采用等参数方法对轨迹曲线进行采样得到机器人喷胶轨迹上的目标点并计算出其方向.最后通过机器人喷胶试验验证了该方法的可行性和有效性. 展开更多
关键词 CAD 轨迹 B样条 机器人
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喷涂机器人运动学与轨迹规划算法研究 被引量：7
3
作者 李芳 顾海巍 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2017年第12期25-28,32,共5页
文章针对6自由度喷涂机器人的机构特点和作业要求进行了深入分析,进而对其运动控制算法进行了研究。首先,通过MDH法对机械臂构建了关节坐标系;其次,对喷涂机器人进行了运动学模型的建立与分析,从正逆两个方面对运动学特性进行了详细的... 文章针对6自由度喷涂机器人的机构特点和作业要求进行了深入分析,进而对其运动控制算法进行了研究。首先,通过MDH法对机械臂构建了关节坐标系;其次,对喷涂机器人进行了运动学模型的建立与分析,从正逆两个方面对运动学特性进行了详细的分析和描述;再次,对喷涂机构采用迭代法进行了逆解算法的研究与论述并分析了喷涂机器人轨迹规划的特点,给出了规划器的形式;最后,通过MATLAB仿真软件对运动学算法的有效性进行了验证,同时验证了该算法在轨迹跟踪时的精确性。 展开更多
关键词 喷涂机器人 轨迹规划 运动学模型
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喷涂机器人研究综述 被引量：6
4
作者 张聪 郁汉琪 +1 位作者 黄志鹏 黄越 《信息与电脑》 2020年第19期1-3,共3页
近年来,工业机器人已广泛应用于汽车和家具等行业的最终产品涂漆。由于其具有高精度和可编程灵活性的特性,可以在配备的喷涂室中对复杂的几何工件进行喷涂。本文主要介绍了自动喷涂工艺的研究目的、研究内容、工作原理及影响因素,讨论... 近年来,工业机器人已广泛应用于汽车和家具等行业的最终产品涂漆。由于其具有高精度和可编程灵活性的特性,可以在配备的喷涂室中对复杂的几何工件进行喷涂。本文主要介绍了自动喷涂工艺的研究目的、研究内容、工作原理及影响因素,讨论了喷涂机器人轨迹规划、涂层模型、编程控制等研究热点,最后进行总结并对未来研究提出展望。 展开更多
关键词 喷涂机器人 轨迹规划 涂层模型 编程控制
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基于INSGA-Ⅲ算法的船舶舱室喷涂轨迹规划
5
作者 郭勤政 卜赫男 +1 位作者 彭洋 葛子康 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2024年第3期133-143,共11页
[目的]舱室喷涂是船舶涂装至关重要的环节之一,喷涂轨迹规划直接影响涂装作业效率和涂层品质,而舱室喷涂环境比较复杂。[方法]首先对舱室喷涂区域进行划分,分别建立不同区域的漆膜厚度成长模型,以考虑涂层质量、喷涂效率和涂料用量多目... [目的]舱室喷涂是船舶涂装至关重要的环节之一,喷涂轨迹规划直接影响涂装作业效率和涂层品质,而舱室喷涂环境比较复杂。[方法]首先对舱室喷涂区域进行划分,分别建立不同区域的漆膜厚度成长模型,以考虑涂层质量、喷涂效率和涂料用量多目标优化建立喷涂轨迹目标函数,并采用混合改进多目标优化算法INSGA-Ⅲ求解目标函数。设计算法流程,生成各区域喷涂工艺优化方案,并进行喷涂轨迹仿真。[结果]按优化后的轨迹进行喷涂,涂层厚度均匀性满足舱室涂层质量要求,同时喷涂轨迹规划效率和涂料利用率显著提升,舱室涂装成本有效降低。[结论]该方法在提升轨迹规划效率、保证喷涂质量与均匀性等方面表现出色,为后续提升舱室涂装技术奠定了基础。 展开更多
关键词 舱室喷涂 轨迹规划 目标函数 多目标优化算法 数值仿真
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基于仿真软件的汽车喷涂快速调试方法
6
作者 李明 钟明强 +3 位作者 邓俊杰 郭江华 向微凡 杨路 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2024年第3期144-149,共6页
[目的]汽车喷涂工艺调试涉及多个方面,包括工艺、设备、涂料等,传统的喷涂轨迹示教方法效率低且成本高。[方法]使用离线仿真软件对喷涂轨迹进行制作、校准和优化,以实例的形式阐述了喷幅测定、膜厚均一性调试及内外板工艺调试的过程。[... [目的]汽车喷涂工艺调试涉及多个方面,包括工艺、设备、涂料等,传统的喷涂轨迹示教方法效率低且成本高。[方法]使用离线仿真软件对喷涂轨迹进行制作、校准和优化,以实例的形式阐述了喷幅测定、膜厚均一性调试及内外板工艺调试的过程。[结果]通过离线仿真对喷涂轨迹和工艺参数进行快速匹配与模拟运行,能够减少实车示教所需的工时,提升喷涂调试效率,实现新车型的快速导入。[结论]所总结的包括轨迹设计与编辑、喷涂轨迹校准与运行,以及工艺调试流程在内的整套汽车喷涂快速调试方法,还有针对内板工艺问题和颜色调试经验的标准化梳理,有助于从事汽车喷涂工艺调试的人员提高解决喷涂缺陷问题的效率。 展开更多
关键词 汽车涂装 喷涂轨迹 校准 分区 离线仿真 工艺调试
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木制家具喷涂机器人研究综述 被引量：2
7
作者 张子超 王琢 +1 位作者 吴金霆 王乃宇 《林业机械与木工设备》 2023年第8期4-11,共8页
随着智能制造技术的发展,机器人广泛应用于现代工业生产中,其中喷涂机器人在汽车制造等领域已成为主要应用手段。而在木制家具喷涂机器人研制领域,由于木制家具结构多样、工艺复杂,喷涂机器人喷涂轨迹制作成本较高且普适性不强,因此应... 随着智能制造技术的发展,机器人广泛应用于现代工业生产中,其中喷涂机器人在汽车制造等领域已成为主要应用手段。而在木制家具喷涂机器人研制领域,由于木制家具结构多样、工艺复杂,喷涂机器人喷涂轨迹制作成本较高且普适性不强,因此应用处于起步阶段。研究结合喷涂机器人构型、喷枪种类、喷枪漆膜生长模型、喷涂轨迹规划及优化等几个方面对木制家具喷涂机器人进行分析讨论,并对木制家具喷涂机器人的研究做出展望,以期为木制家具喷涂机器人后续发展提供理论参考。 展开更多
关键词 喷涂机器人 木工机械 漆膜生长模型 轨迹规划
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机器人喷涂过程中的棱边痱子问题分析与优化
8
作者 晏强 黎敏敏 +3 位作者 李一虎 李江涛 徐航 李永州 《汽车实用技术》 2024年第15期108-112,共5页
为解决机器人喷涂水性漆过程中出现的棱边痱子问题,文章从人、机、料、法、环五个方面进行分析,介绍了FANUC喷涂机器人的系统组成、工艺参数及设定依据。通过理论分析与实验验证,确认此次造成棱边痱子的主要原因为机器人喷涂流量大、高... 为解决机器人喷涂水性漆过程中出现的棱边痱子问题,文章从人、机、料、法、环五个方面进行分析,介绍了FANUC喷涂机器人的系统组成、工艺参数及设定依据。通过理论分析与实验验证,确认此次造成棱边痱子的主要原因为机器人喷涂流量大、高压高、轨迹重叠率高,通过降低流量、高压,细化喷涂轨迹,棱边痱子问题得到有效解决。经过此次机器人喷涂过程棱边痱子问题的分析与解决,制定了后续生产过程发生此问题的预防及解决措施,对提高生产效率及提升产品质量具有极大的意义。 展开更多
关键词 痱子 机器人 喷涂 流量 高压 轨迹
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基于涂层厚度模型的机器人喷涂轨迹规划研究 被引量：2
9
作者 齐淑林 郑权 +3 位作者 赵晨辉 孙禹 夏海渤 姜代荀 《机床与液压》 北大核心 2023年第15期88-94,共7页
为了实现大型复杂曲面的喷涂轨迹规划,提出一种基于涂层厚度模型的高铁白车身机器人喷涂轨迹规划方法。基于静态涂层厚度的椭圆双β分布模型,分析喷涂的累计涂层厚度分布规律,提出一种用于评估相对不均匀性的指标RU,并基于RU指标,通过... 为了实现大型复杂曲面的喷涂轨迹规划,提出一种基于涂层厚度模型的高铁白车身机器人喷涂轨迹规划方法。基于静态涂层厚度的椭圆双β分布模型,分析喷涂的累计涂层厚度分布规律,提出一种用于评估相对不均匀性的指标RU,并基于RU指标,通过轨迹重叠的方式保证了涂层厚度的一致性。通过曲曲面的分割与合并,实现了喷涂区域的划分,同时基于包围盒法确定了机器人喷涂路径点空间坐标信息。实验结果表明:基于涂层厚度模型的轨迹规划方法能够有效保证喷涂效果的均匀性,并成功应用于高铁白车身的机器人喷涂加工,显著提升了喷涂质量与效率。 展开更多
关键词 机器人喷涂 轨迹规划 曲面分割 涂层厚度模型
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基于MATLAB的喷涂轨迹重叠率优化 被引量：5
10
作者 王战中 杨晓博 +2 位作者 刘超颖 李博 张俊 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第2期87-89,共3页
用高速静电旋杯式喷涂系统进行喷涂时,涂料雾化后的微粒在工件表面上形成的沉积模型具有多种形状。在详细分析多种涂料沉积模型的基础上,对β型沉积分布模型函数进行充分研究,推导出包含涂料漆流底面半径R、调整系数K,喷枪移动速度v及... 用高速静电旋杯式喷涂系统进行喷涂时,涂料雾化后的微粒在工件表面上形成的沉积模型具有多种形状。在详细分析多种涂料沉积模型的基础上,对β型沉积分布模型函数进行充分研究,推导出包含涂料漆流底面半径R、调整系数K,喷枪移动速度v及喷涂流量Q0等主要参数在内的平面喷涂的涂层沉积厚度方程;基于该涂层趁机厚度方程,用MATLAB语言编写程序对两条相邻喷涂轨迹之间的重叠距离进行优化,并得出优化结果,为喷漆机器人轨迹规划设计奠定了基础。 展开更多
关键词 喷涂系统 轨迹优化 沉积模型 MATLAB
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面向飞机表面喷涂的多层次控制程序结构 被引量：5
11
作者 王朝晖 陈恳 +1 位作者 吴聊 缪东晶 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期928-935,共8页
为实现飞机外表面的机器人自动化喷涂,根据飞机外表面的几何特征,提出了飞机表面喷涂轨迹的规划方案和自动化喷涂作业的定位方法。根据该方法制订了多层次的喷涂控制程序结构,包括主逻辑层、控制程序层、辅助功能层3个层次。主逻辑层负... 为实现飞机外表面的机器人自动化喷涂,根据飞机外表面的几何特征,提出了飞机表面喷涂轨迹的规划方案和自动化喷涂作业的定位方法。根据该方法制订了多层次的喷涂控制程序结构,包括主逻辑层、控制程序层、辅助功能层3个层次。主逻辑层负责整个程序体系运行的调度,即调用控制程序层和辅助功能层中的功能模块;控制程序层包含飞机表面的分区及相应的喷涂控制程序模块;辅助功能层包括喷涂工艺参数、运动参数、系统默认参数等内容。为快速生成多层次喷涂程序体系,提出了面向飞机外表面喷涂的离线编程技术方案。以飞机模型表面喷涂为例,验证了方法的有效性和可维护性。 展开更多
关键词 喷涂机器人 轨迹规划 离线编程 分布式 控制程序结构
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基于视觉识别的民机零件专用自动喷涂系统 被引量：1
12
作者 姜帅 宋立滨 +3 位作者 陈晓永 张朋 刘科成 常俊虎 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1650-1657,共8页
针对民机喷涂零件种类繁多、摆放位置不固定、无夹持装置等问题,研发了一套基于视觉识别的自动喷涂系统。该系统使用工业相机获取筛盘上零件的二维图像,对零件进行初步分类和定位。使用5轴三维测量机构获取点云数据,采用粒子群优化算法(... 针对民机喷涂零件种类繁多、摆放位置不固定、无夹持装置等问题,研发了一套基于视觉识别的自动喷涂系统。该系统使用工业相机获取筛盘上零件的二维图像,对零件进行初步分类和定位。使用5轴三维测量机构获取点云数据,采用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)进行点云和三维模型的位姿匹配。根据匹配结果,采用曲面分片的方法规划喷枪路径,用Bézier曲线生成机器人关节轨迹。最终在240 s的节拍内实现多种繁杂零件的自动化配准,平均配准精度达2.11 mm。机器人能够自动进行喷涂作业,且喷涂质量满足航空零件要求。 展开更多
关键词 喷涂机器人 视觉识别 点云配准 轨迹规划
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基于遗传算法的无人机农药喷洒航迹规划
13
作者 赵越 李言锋 何胜学 《智能计算机与应用》 2023年第8期88-93,99,共7页
针对无人机农药喷洒的多地块路径规划问题,提出了一种基于遗传算法的植保无人机路径规划方法。首先,将区域内若干可行作业路径、区域间调度路径、地块转化为超级网络中的虚拟节点或弧段;然后,基于无人机多区域覆盖路径规划问题,建立了... 针对无人机农药喷洒的多地块路径规划问题,提出了一种基于遗传算法的植保无人机路径规划方法。首先,将区域内若干可行作业路径、区域间调度路径、地块转化为超级网络中的虚拟节点或弧段;然后,基于无人机多区域覆盖路径规划问题,建立了转化后的TSP模型;接着,在遗传算法中使用子路径互换交叉操作和2-opt变异操作,以及在每次迭代中应用变邻域下降算子(VND)进一步改进解决方案,在解决该优化问题方面具有较高的效率和准确性。最后,使用Matlab软件对2种区域规模的算例进行求解,验证了该方法的可行性,得到了无人机最佳喷洒路径。本文展示了无人机在农业自动化领域的应用,为提高无人机农药喷洒操作的效率和效果提供了思路。 展开更多
关键词 农药喷洒 航迹规划 遗传算法 超级网络
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热喷涂轨迹对涂层结构及性能影响的研究进展 被引量：4
14
作者 张燕军 张超 +1 位作者 邓思豪 廖汉林 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第23期44-49,67,共7页
热喷涂技术是表面工程中一门重要的学科,是重要的表面防护和强化技术之一。针对热喷涂轨迹对涂层结构及性能的影响,综述了热喷涂过程中喷枪移动路径、移动速度、倾斜角度以及喷涂距离等工艺参数对平面和曲面涂层厚度均匀性、孔隙率、应... 热喷涂技术是表面工程中一门重要的学科,是重要的表面防护和强化技术之一。针对热喷涂轨迹对涂层结构及性能的影响,综述了热喷涂过程中喷枪移动路径、移动速度、倾斜角度以及喷涂距离等工艺参数对平面和曲面涂层厚度均匀性、孔隙率、应力分布、沉积效率等指标的作用;将基体分为平面和曲面两种类型,归纳了喷涂轨迹参数对涂层结构和性能的影响规律。最后,对热喷涂轨迹规划的未来研究重点做出了展望。 展开更多
关键词 热喷涂 轨迹规划 涂层性能 工艺参数
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基于多因素模型和多尺度遗传算法的复杂曲面喷涂轨迹综合优化
15
作者 朱永国 王鑫 +2 位作者 刘林辉 卓鑫 胡慧顺 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期264-273,共10页
针对复杂曲面喷涂轨迹的量化评价指标不够完善,提出基于多因素模型和多尺度遗传算法的复杂曲面喷涂轨迹综合优化方法。首先,结合喷涂质量和机器人运动性能要求,综合分析机器人喷涂轨迹影响因素,构建喷涂轨迹多因素模型。其次,利用层次... 针对复杂曲面喷涂轨迹的量化评价指标不够完善,提出基于多因素模型和多尺度遗传算法的复杂曲面喷涂轨迹综合优化方法。首先,结合喷涂质量和机器人运动性能要求,综合分析机器人喷涂轨迹影响因素,构建喷涂轨迹多因素模型。其次,利用层次分析法,确定模型因素权重。然后,采用多尺度、动态进化策略改进遗传算法,定义多尺度遗传算法。最后,将多尺度遗传算法应用于复杂曲面喷涂轨迹综合优化。实例研究表明,喷涂轨迹的综合评价指标得到显著提升,能有效解决复杂曲面喷涂轨迹离线规划难题。 展开更多
关键词 复杂曲面 机器人 喷涂 遗传算法 轨迹优化
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