目前,國內(nèi)墻面噴涂行業(yè)大部分采用噴涂效率較低的人工噴涂方式,其勞動強(qiáng)度較大,嚴(yán)重制約噴涂效率,并且造成涂料浪費(fèi)、花費(fèi)較大等問題。而利用噴涂機(jī)器人在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行噴涂工作,大大提高噴涂效率和噴涂質(zhì)量�；谝陨蠁栴},本文對基于激光傳感器的自動噴涂系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)機(jī)器人參數(shù)建立三維模型,并對機(jī)器人的結(jié)構(gòu)與運(yùn)動學(xué)問題進(jìn)行分析,利用MATLAB對其進(jìn)行軌跡規(guī)劃仿真,實(shí)現(xiàn)預(yù)定軌跡的運(yùn)動控制。對墻面點(diǎn)云數(shù)據(jù)提取與處理的相關(guān)問題進(jìn)行研究,采用體素化降噪算法對獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化;利用Cloud Compare和Labview軟件設(shè)計(jì)適用于本噴涂系統(tǒng)的算法軟件,實(shí)現(xiàn)對墻面法向量的提取以及可視化,為機(jī)器人的軌跡規(guī)劃提供可靠的保證。對機(jī)器人運(yùn)動學(xué)問題進(jìn)行深入研究,根據(jù)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)原理和D-H建模方法完成機(jī)器人數(shù)學(xué)模型的建立;利用MATLAB對機(jī)器人正、逆運(yùn)動學(xué)算法進(jìn)行仿真,并驗(yàn)證其正確性;利用機(jī)器人關(guān)節(jié)空間軌跡規(guī)劃的方法得到機(jī)器人末端運(yùn)行軌跡,并得到機(jī)器人各個關(guān)節(jié)量的仿真曲線,對機(jī)器人軌跡規(guī)劃算法的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。建立針對平面墻面的涂層厚度模型;分析機(jī)器人噴涂的過程,在相同噴涂面積的條件下,確定最節(jié)省... 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

噴涂機(jī)器人噴涂圖片

第1章緒論6時間變化曲線，經(jīng)計(jì)算，軌跡擬合精度為0.98，驗(yàn)證該機(jī)器人參數(shù)的合理性[11]，圖1.2為ER3A-C60機(jī)器人書法工作展示圖。圖1.2ER3A-C60機(jī)器人書法展示圖蘭州理工大學(xué)西部能源與環(huán)境研究中心王林軍、鄧煜、羅彬、張東等人根據(jù)ABBIRB1660機(jī)器人空間結(jié)構(gòu)圖以及D-H參數(shù)法，分析了ABBIRB1660機(jī)器人的運(yùn)動性能，并用roboticstoolbox機(jī)器人工具箱對該機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)問題進(jìn)行仿真驗(yàn)證，對兩個轉(zhuǎn)角向量分別進(jìn)行采樣，采樣間隔為0.001s，時間為5s，各個關(guān)節(jié)的速度、加速度曲線平穩(wěn)無拐點(diǎn)，驗(yàn)證了機(jī)器人的運(yùn)動學(xué)性能[12]。東北大學(xué)機(jī)械工程與自動化學(xué)院霍昭偉、于天彪教授等人對機(jī)器人在按照固定軌跡搬運(yùn)的過程中的逆動力學(xué)進(jìn)行仿真研究，得到機(jī)器人各關(guān)節(jié)的力矩曲線，經(jīng)過計(jì)算，仿真結(jié)果誤差小于1%�？紤]到在實(shí)際工作中機(jī)器人自身重力、摩擦等其它外因，對機(jī)器人運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)分析獲得的方法和結(jié)論，對機(jī)器人的研究和設(shè)計(jì)有一定的意義[13]。1.2.2工業(yè)機(jī)器人動力學(xué)研究現(xiàn)狀機(jī)器人動力學(xué)問題即對機(jī)器人運(yùn)動時所需的外界載荷和靜力學(xué)關(guān)系等問題進(jìn)行研究，機(jī)器人想要運(yùn)動的首要條件就是受到驅(qū)動力的作用，才能實(shí)現(xiàn)一系列的功能，機(jī)器人動力學(xué)問題也是機(jī)器人控制領(lǐng)域研究的基礎(chǔ)[14]。自上世紀(jì)60年代牛頓-歐拉方程被提出，大多學(xué)者開始研究機(jī)器人的剛體動力學(xué)問題，大量機(jī)器人動力學(xué)方程被提出；后來Uicker和Kahn又提出了歐拉-拉格朗日方程，對機(jī)器人動力學(xué)研究有很大的幫助；經(jīng)過眾多學(xué)者的研究，大量動力學(xué)算法被相繼提出，Walker和Paul提出的串聯(lián)機(jī)器人多體動力學(xué)遞歸公式較為經(jīng)典，并被大多數(shù)人所采用[15]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器人動力學(xué)問題的研究常常借助計(jì)算機(jī)來進(jìn)行輔助計(jì)算，并利用相關(guān)的軟件來進(jìn)行機(jī)器人動力學(xué)建模與仿真，完成對動?

第1章緒論9圖1.3IRBFlexPicker機(jī)器人流水線工作圖分揀機(jī)器人的分揀速度快，具有精度高、視覺系統(tǒng)處理時間少等特點(diǎn)，但分揀機(jī)器人的視覺系統(tǒng)是內(nèi)置的配套視覺軟件，分揀的對象以及分揀環(huán)境都有很大的局限性，當(dāng)用戶想要根據(jù)自身的工作環(huán)境對視覺系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整時，這將會給用戶帶來很大的不便[32]。國內(nèi)的相關(guān)學(xué)者對機(jī)器視覺技術(shù)的研究也越來越多，清華大學(xué)精密儀器與機(jī)械學(xué)系制造工程研究所張傳清、陳懇、邵君奕等人對基于激光測距傳感器機(jī)器人的掃描裝置進(jìn)行研究，對掃描頭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜管道內(nèi)壁噴涂機(jī)器人的定位、噴涂目標(biāo)模型重建和噴涂軌跡規(guī)劃功能。軌道機(jī)器人的可伸縮性使其能夠在直徑400mm到800mm的管道內(nèi)進(jìn)行工作，解決了逐點(diǎn)示教無法完成復(fù)雜內(nèi)表面噴涂軌跡規(guī)劃的問題[33]。昆士蘭科技大學(xué)廖中平、陳立等人對點(diǎn)云邊界提取技術(shù)進(jìn)行研究，提出自適應(yīng)α-shapes平面點(diǎn)云邊界的提取方法，點(diǎn)間距分別取0.002m和0.02m，點(diǎn)數(shù)為35425個，調(diào)節(jié)因子精度達(dá)到0.01，實(shí)驗(yàn)結(jié)果殘差平方和達(dá)到0.007，算法耗時1.725s，較其他算法節(jié)省大量時間，提高后續(xù)點(diǎn)云重建速率[34]。哈爾濱工程大學(xué)楊雪嬌、池海紅副教授對點(diǎn)云邊界提取技術(shù)進(jìn)行研究，采用基于自適應(yīng)閾值法對獲取的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行了去噪處理，仿真結(jié)果表明，邊界點(diǎn)提取精度對曲率極值影響較大，利用基于邊緣的自適應(yīng)角點(diǎn)檢測算法，減小了特征邊界對角點(diǎn)位置的影響，較傳統(tǒng)的角點(diǎn)檢測算法精度提高31.8%，驗(yàn)證了算法正確性[35]。吉林大學(xué)田原嫄等人，利用機(jī)器視覺技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對零件的非接觸尺寸測量，其精度達(dá)到0.05mm。佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院盧清華等人利用機(jī)器視覺技術(shù)，并結(jié)合反射鏡反射原理，實(shí)現(xiàn)了對大型陶瓷地磚尺寸的精確測量，精度達(dá)到0.03mm，該技術(shù)在陶瓷地磚生產(chǎn)企業(yè)?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]三維點(diǎn)云的特征點(diǎn)提取與配準(zhǔn)技術(shù)研究[D]. 郭思猛.西南科技大學(xué) 2018
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[5]基于自由曲面的工業(yè)機(jī)器人噴涂軌跡規(guī)劃及仿真技術(shù)研究[D]. 趙云.武漢工程大學(xué) 2017
[6]基于機(jī)器視覺的物料分揀工業(yè)機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 陳懇.深圳大學(xué) 2017
[7]基于PLC的三軸噴涂機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 張宇翔.湖南大學(xué) 2017
[8]面向復(fù)雜自由曲面的噴涂機(jī)器人作業(yè)規(guī)劃方法研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 張盼盼.東南大學(xué) 2016
[9]六自由度關(guān)節(jié)型噴涂機(jī)器人結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及分析[D]. 陳磊.重慶大學(xué) 2015
[10]搭載機(jī)械手的智能輪式小車目標(biāo)識別及抓取控制研究[D]. 郗郡紅.天津科技大學(xué) 2015



本文編號：3263173