第4章基于涂层均匀性的Z型喷涂轨迹优化
4.1引言 喷涂机器人的轨迹优化在保证喷涂质量的过程中起着至关重要的作用。对所研制的喷涂机械臂在己经确定喷涂轨迹形状的基础上，以喷涂均匀性最优为优化目标对机械臂所走轨迹的速度、喷涂间距等参数进行优化，使喷涂质量达到最优。针对超大船体分段喷涂机器人系统的作业特点，在大型液压展臂到达指定分段船体的高度位置后，轻量化喷涂机械臂开始对指定分段船体分块进行喷涂，在船体的实际喷涂过程中确定喷涂轨迹形状为z型轨迹。考虑到分段船体的大型曲面的曲率，在对每段船体的分块可以近似看作是平面与圆柱曲面的结合。为确定喷涂的均匀性最优，需首先建立喷枪的漆膜累积速率模型，根据己经确定的喷涂轨迹，建立优化模型与求解方法。 4.2平面A责涂轨迹优化 4.2.1平面喷枪模型的建立 根据喷枪的射流原理，喷枪出口的漆雾形状一般为圆锥体状，机械臂在实际喷涂过程中，末端喷枪始终与喷涂面法线平行，且喷涂距离一定，喷枪在喷涂平面1s的时间后，通过测量平面上距离喷涂中心不同距离的涂层厚度，通过二次函数拟合确定喷枪在平面上的涂层生长速率，如图4-1所示。