基于曲面分割的喷漆轨迹规划方法研究

发布时间：2024-03-20 03:40

　　喷漆机器人轨迹规划是机器人实现自动喷涂的重要研究内容。以具体的汽车保险杠喷涂为例,目前用到的轨迹规划方法是对保险杠点云模型进行整体规划,由于保险杠表面模型并不是规则的曲面,对模型曲面直接使用切片法进行轨迹求解,往往得到的轨迹点的法向不具有规律性,需要对轨迹点的法线方向进行拟合,有时还需要进行人工调整,后期处理比较麻烦,耗时较长。针对这种情况,本文提出了基于曲面分割的喷漆轨迹规划方法,主要研究内容如下:1.对于复杂曲面,通过区域分割法将其分割成若干比较平滑的面片,根据形状将这些面片组合成较大的面片,对每个大面片单独拟合成规则曲面;根据喷枪的椭圆双β模型模型,对平面、柱面和球面等曲面上一点喷涂厚度进行了分析,得到了这些曲面上的喷涂累积模型。2.根据规则曲面上的喷涂累积模型,给出了各规则曲面上的喷漆的可行路径,在喷枪以不变的高度和恒定速度进行喷涂时,使实际喷涂厚度与期望喷涂厚度之间的误差最小,并以此为目标进行优化,根据速度与喷涂累积厚度的关系,可以把速度表示为轨迹间距的函数,把两个变量简化成一个变量,使优化问题更方便求解,计算出各规则曲面上的相邻轨迹间距和喷涂速度。3.针对复杂曲面片之间连续...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4二种算法轨迹仿真结果

响因子α=1.2；信息素蒸发系数ρ=0.5；启发式影响因子β=11；算法的迭代上限次数为100。算法运行结果如图4和图5。图4为传统蚁群算法和本文改进蚁群算法的仿真路线图，图5为二种算法在最大迭代次数为100次时最短路径长度变化曲线。仿真结果表明本文算法最短路径长度为418.87....

图5二种算法收敛曲线

蒸发系数ρ=0.5；启发式影响因子β=11；算法的迭代上限次数为100。算法运行结果如图4和图5。图4为传统蚁群算法和本文改进蚁群算法的仿真路线图，图5为二种算法在最大迭代次数为100次时最短路径长度变化曲线。仿真结果表明本文算法最短路径长度为418.870而传统蚁群算法短路径长....

图2-2沿直线喷涂示意图

图2-2沿直线喷涂示意图的涂层厚度累积正比于时间t，喷喷涂区域用的时间可以表示为t21/2/)avt，代入式(2-1)，可以得2121121/22122222221/2212'20221111'111sssstsxbvtaxaxbaxbtav....

图2-4曲面上的喷涂模型

图2-3匀速直线喷涂时厚度累积模型点进行喷涂时如图2-4所示，chen等人形式：23cos'coscosBBFhqqqlFq分别代表在曲面上的一点处，喷线垂直且过B点的平面Ⅱ上以及GBⅢ是式(2.1)表示的喷枪厚度模....

本文编号：3932905