面向球面的喷涂机器人经线喷涂轨迹优化

周春烨¹，曾勇^2,3

1. 江阴职业技术学院机电工程系2. 兰州理工大学数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室3. 兰州理工大学机电工程学院

摘 要：针对复杂自由曲面喷涂轨迹优化中出现的球面喷涂轨迹优化问题,根据喷涂实验得到了涂层生长速率模型,基于曲面上用测地线规划喷枪轨迹的优点,采用球面上的经线规划球面的喷枪轨迹,基于经线规划喷枪轨迹的特点,我们运用改变喷枪喷射高度的方法来保证涂层的均匀性,根据许用喷射高度范围,运用bounding-box法对球面进行分片规划处理,并给出了喷枪轨迹的生成方法,重点讨论了每片上的涂层厚度计算方法和相关参数的优化问题,最后通过仿真实验证明该方法可有效地保证涂层的均匀性,并给出了喷枪速率与轨迹间距及喷炬半径的关系。

关键词：球面;喷涂机器人;经线;轨迹优化;