自动机器喷涂机器人的位姿精度与标定  


    影响喷涂机器人位姿的精度有多方面的原因，从大体上讲可分为静态与动态因素。静态因素包括了制造、装配时所带来的机器人本体机械结构上的误差；由外界温度的改变和长期的磨损而引起的机械部件的尺寸变化，由此造成机器人位姿的误差。动态因素主要是由外力所引起的机械部件本身的弹性变形所带来的机器人运动误差。为解决以上因素所造成的机器人位姿误差，必须在使用前对机器人进行标定，建立机器人的参照模型，目前用于机器人标定的技术有基于三坐标测量仪的标定、基于激光跟踪仪的机器人标定以及基于 CCD（CCD，英文全称：Charge-coupled Device，中文全称：电荷耦合元 件。可以称为CCD图像传感器。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。）的机器人标定。根据机器人实际运行时的位姿与参照模型间的误差， 建立机器人补偿机制，以进一步提高机器人喷涂作业的精度。 喷涂路径规划  路径规划是喷涂机器人离线编程的另一项关键技术。路径规划的好坏，直接关系到喷涂作业的效率以及工件表面的涂层是否均匀，对喷涂工件的质量的影响巨大。在获取到工件的CAD数据后，基于有限元的思想，采用虚拟现实技术，先构建喷涂过程的虚拟过程，在虚拟的环境下进行喷涂作业，定义最优的喷涂轨迹，同时将所定义的轨迹转换成最终执行的机器人语言。根据喷枪在工件表面的涂层累积速率数学模型，构建工件曲面上任意一点的涂层厚度数学表达式，用于优化的方法，在曲面的函数空间内寻求一条最优路径的函数表达式，由此得出喷涂的轨迹路径。