机器人施釉轨迹优化与仿真技术研究

"本文主要研究了机器人施釉轨迹优化仿真技术，通过MATLAB进行了相关模型的建立和优化。" 本文详细探讨了如何通过机器人施釉轨迹的优化来提升陶瓷卫浴产品的釉面质量。首先，作者针对现有的涂层厚度积累速率模型进行了分析，并基于椭圆双β模型对实际的喷枪图样进行了研究，建立了适用于施釉过程的涂层累积速率模型。通过MATLAB计算，得出了两条相邻轨迹重叠部分釉层厚度的数学模型，以确保釉层分布的均匀性。 其次，为了进行施釉轨迹优化，文章强调了工件表面模型和釉料积累速率模型的重要性。通过点云数据处理，包括分片、去噪、特征点提取、精简和平滑等步骤，构建出适合优化仿真的工件表面模型，这有助于提高数据处理的效率并确保模型的精确性。 接着，论文引入了轨迹优化算法，特别是针对重叠部分釉料的处理。采用改进的遗传算法和最小二乘法，对相邻施釉路径间的重叠距离进行了计算和优化，旨在找到最佳的喷涂间距，从而实现厚度均匀的釉层。 在规划施釉路径时，论文考虑了工件模型的法矢信息，确定了喷枪的位置和角度，并假设了恒定的喷涂高度和喷枪走速。这种路径规划方法有助于确保在各种曲率的工件表面都能实现有效的釉层施加。 通过MATLAB进行的优化仿真结果显示，对于一个具有明显曲率变化的实物，釉层厚度的波动控制在了预期误差范围内，验证了所采用的优化方法的有效性。此外，通过抽水马桶这一曲率复杂的实例，进一步证明了提出的数学模型和优化算法的可行性。 该毕业论文深入研究了机器人施釉轨迹优化仿真技术，结合MATLAB工具，提出了创新的模型和算法，为提高陶瓷卫浴产品的釉面质量和生产效率提供了理论支持。关键词涵盖了施釉机器人、点云数据处理、施釉轨迹优化以及MATLAB仿真，显示了研究的深度和广度。