目錄
叢書序
前言
第1章 緒論1
1.1 噴涂機器人概述1
1.1.1 噴涂機器人的基本概念1
1.1.2 噴涂機器人的主要特點2
1.2 智能噴涂機器人關鍵技術概述3
1.3 智能噴涂機器人國內(nèi)外研究現(xiàn)狀4
1.4 本章小結21
參考文獻23
第2章 噴涂機器人運動學與動力學研究30
2.1 噴涂機器人運動學建模與分析30
2.1.1 基于D-H法的運動學建模30
2.1.2 基于旋量法的運動學建模37
2.1.3 噴涂機器人逆運動學求解與仿真40
2.2 噴涂機器人動力學建模與分析44
2.2.1 拉格朗日動力學建模方法44
2.2.2 噴涂機器人動力學模型仿真驗證46
2.2.3 噴涂機器人動力模型Adams仿真驗證50
2.3 噴涂機器人動力學參數(shù)辨識52
2.3.1 噴涂機器人動力學參數(shù)線性化52
2.3.2 動力學參數(shù)辨識的激勵軌跡選取54
2.3.3 基于條件數(shù)的激勵軌跡優(yōu)化55
2.3.4 噴涂機器人動力學參數(shù)辨識仿真60
2.4 本章小結62
參考文獻63
第3章 噴涂機器人的運動精度與可靠性分析65
3.1 噴涂機器人運動學標定65
3.1.1 運動學標定流程65
3.1.2 噴涂機器人定位誤差模型的建立66
3.1.3 噴涂機器人運動學標定實驗68
3.2 噴涂機器人運動精度測量72
3.3 噴涂機器人運動精度誤差分析74
3.3.1 運動精度誤差影響因素74
3.3.2 鏈傳動誤差分析75
3.4 基于鏈傳動的噴涂機器人軌跡精度可靠性分析78
3.4.1 噴涂機器人運動誤差模型78
3.4.2 噴涂機器人末端軌跡精度可靠性仿真81
3.4.3 噴涂機器人末端軌跡精度測量實驗84
3.5 本章小結88
參考文獻88
第4章 噴涂機器人軌跡規(guī)劃及迷彩噴涂路徑規(guī)劃90
4.1 噴涂機器人軌跡規(guī)劃分析及驗證90
4.1.1 關節(jié)空間軌跡規(guī)劃90
4.1.2 笛卡兒空間軌跡規(guī)劃93
4.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡的迷彩噴涂路徑規(guī)劃102
4.2.1 噴涂沉積模型的建立與分析102
4.2.2 基于生物激勵神經(jīng)網(wǎng)絡的全覆蓋路徑規(guī)劃106
4.2.3 路徑規(guī)劃算法的仿真驗證109
4.3 基于圖像處理的數(shù)碼迷彩噴涂路徑規(guī)劃112
4.3.1 數(shù)碼迷彩的設計112
4.3.2 數(shù)碼迷彩色塊的處理114
4.4 迷彩圖案的三維矩陣映射121
4.4.1 圖形三維幾何變換121
4.4.2 迷彩圖案的三維映射124
4.4.3 噴槍三維路徑規(guī)劃127
4.5 本章小結128
參考文獻128
第5章 智能噴涂機器人主從及助力拖動示教技術131
5.1 噴涂機器人主從示教系統(tǒng)設計131
5.1.1 系統(tǒng)平臺整體設計131
5.1.2 系統(tǒng)硬件設計132
5.1.3 人機交互系統(tǒng)設計136
5.2 噴涂機器人主從示教控制系統(tǒng)策略研究139
5.2.1 噴涂機器人主從控制策略139
5.2.2 基于笛卡兒空間的主從映射算法140
5.2.3 改進的自適應帶限多線性傅里葉擬合器濾波142
5.2.4 基于主從示教的軌跡規(guī)劃144
5.3 基于力傳感器的拖動助力示教技術149
5.3.1 噴涂機器人助力拖動方法149
5.3.2 基于動力學的氣缸助力控制方案150
5.3.3 助力拖動氣壓控制神經(jīng)網(wǎng)絡模型155
5.4 噴涂機器人示教系統(tǒng)仿真與噴涂實驗160
5.4.1 拖動示教助力控制結果仿真驗證160
5.4.2 噴涂機器人主從示教系統(tǒng)噴涂實驗163
5.5 本章小結168
參考文獻168
第6章 基于數(shù)字孿生的智能噴涂機器人離線編程系統(tǒng)170
6.1 基于數(shù)字孿生的機器人離線編程系統(tǒng)架構170
6.1.1 數(shù)字孿生五維模型簡介170
6.1.2 離線編程系統(tǒng)工作原理與實現(xiàn)方案172
6.1.3 離線編程系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境175
6.2 虛擬仿真環(huán)境下的離線編程系統(tǒng)176
6.2.1 虛擬仿真環(huán)境176
6.2.2 編程系統(tǒng)面板簡介178
6.3 離線編程系統(tǒng)關鍵模塊程序183
6.3.1 噴涂機器人正逆運動學程序算法183
6.3.2 軌跡規(guī)劃程序算法研究185
6.3.3 系統(tǒng)離線示教與編程面板主要程序算法187
6.3.4 系統(tǒng)數(shù)字孿生面板主要程序算法190
6.4 噴涂機器人離線編程系統(tǒng)測試與實驗192
6.4.1 離線編程系統(tǒng)測試192
6.4.2 虛實機器人實時隨動實驗195
6.5 本章小結198
參考文獻198
第7章 智能噴涂生產(chǎn)線多機協(xié)同與動態(tài)監(jiān)控技術200
7.1 多機器人系統(tǒng)協(xié)同與協(xié)調(diào)機制200
7.1.1 多機器人系統(tǒng)體系結構200
7.1.2 基于模型預測PID的生產(chǎn)線自適應控制技術201
7.1.3 多噴涂機器人系統(tǒng)環(huán)境感知與建模202
7.2 智能噴涂生產(chǎn)線動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)204
7.2.1 動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)總體構架204
7.2.2 動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)模塊介紹207
7.3 噴涂生產(chǎn)線系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控軟件開發(fā)與測試209
7.3.1 軟件開發(fā)環(huán)境與需求209
7.3.2 動態(tài)監(jiān)控軟件交互界面210
7.3.3 監(jiān)控軟件系統(tǒng)執(zhí)行方案211
7.3.4 動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)軟件測試214
7.4 智能噴涂生產(chǎn)線多機協(xié)同系統(tǒng)實驗217
7.4.1 智能多機噴涂生產(chǎn)線介紹217
7.4.2 噴涂生產(chǎn)線多機協(xié)同噴涂系統(tǒng)219
7.4.3 協(xié)同噴涂實驗過程及數(shù)據(jù)分析224
7.5 本章小結228
參考文獻228
第8章 智能噴涂機器人柔性化生產(chǎn)線研發(fā)230
8.1 噴涂機器人柔性化生產(chǎn)線概述230
8.1.1 常用噴涂方法230
8.1.2 智能噴涂機器人柔性化生產(chǎn)線主要組成部分233
8.2 噴涂機器人家具生產(chǎn)線柔性化編程解決方案243
8.2.1 平板類家具解決方案243
8.2.2 整裝家具機器人噴涂解決方案248
8.3 機器人噴涂家具產(chǎn)品工藝驗證與測試251
8.3.1 機器人噴涂通用參數(shù)251
8.3.2 機器人噴涂板件測試258
8.4 噴涂機器人家具噴涂柔性化生產(chǎn)線案例261
8.4.1 整裝椅子機器人噴涂生產(chǎn)線261
8.4.2 實木床柔性化噴涂生產(chǎn)線262
8.4.3 浴室柜產(chǎn)品柔性化噴涂生產(chǎn)線264
8.5 本章小結267
參考文獻267
第9章 智能噴涂機器人典型應用268
9.1 智能噴涂機器人在鋼結構噴涂中的應用268
9.1.1 鋼結構自動噴涂路徑規(guī)劃系統(tǒng)269
9.1.2 軌跡規(guī)劃技術在鋼結構噴涂的應用271
9.1.3 鋼結構自動噴涂軌跡軟件系統(tǒng)274
9.2 智能噴涂機器人在家具噴涂中的應用277
9.2.1 視覺編程技術在家具噴涂中的應用277
9.2.2 智能噴涂機器人工作站在家具噴涂中的應用283
9.3 智能噴涂機器人在定制圖案噴涂中的應用286
9.3.1 面向數(shù)碼迷彩的噴涂實驗平臺搭建286
9.3.2 數(shù)碼迷彩噴涂實驗驗證291
9.3.3 個性化圖案機器人噴涂的應用293
9.4 智能噴涂共享中心的規(guī)劃與應用295
9.4.1 共享噴涂中心新模式的優(yōu)勢295
9.4.2 家具噴涂中心的規(guī)劃建設296
9.4.3 家具噴涂中心的典型應用305
9.5 本章小結306
參考文獻306