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专利号: 2023100089160
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于喷涂机器人的喷枪轨迹规划方法,其特征在于,包括:通过建模获取待喷涂曲面的每个三角形面片的坐标数据;

根据喷枪喷涂漆膜成膜的特性和所述待喷涂曲面的目标漆膜厚度设置喷涂工艺参数;

所述喷涂工艺参数包括喷涂轨迹间距、喷涂速度、喷涂高度和喷涂时间;

根据所述喷涂轨迹间距筛选出符合喷涂轨迹条件的三角形面片;

对符合喷涂轨迹条件的所述三角形面片求解交点,以获取喷枪每个关键节点的交点;

将所述交点与对应的所述三角形面片的法向量保存至法向量矩阵中;

根据所述法向量矩阵求解所述喷枪的喷涂姿态;

通过直线插补与圆弧插补的方式实现每个所述关键节点的连接,得到喷枪喷涂轨迹;

其中,根据喷枪喷涂漆膜成膜的特性和所述待喷涂曲面的目标漆膜厚度设置喷涂工艺参数,包括:获取相邻的第一喷涂轨迹对应喷枪中心点和第二喷涂轨迹对应喷枪中心点之间的轨迹间距;

根据所述轨迹间距和所述喷枪的喷炬长半轴获取所述第一喷涂轨迹和所述第二喷涂轨迹之间重合部分的重合距离;

根据所述重合距离、所述喷炬长半轴、喷炬短半轴、目标漆膜涂层厚度,计算获得所述喷涂轨迹间距、所述喷涂速度、所述喷涂高度和所述喷涂时间;

在对符合喷涂轨迹条件的所述三角形面片求解交点,以获取喷枪每个关键节点的交点之前,包括:对每个所述三角形面片对应切平面的高度与对应所述三角形面片三个顶点在z轴方向的最小值和最大值进行比较;

若所述三角形面片对应切平面的高度在所述最小值和所述最大值之间,则保留对应所述三角形面片的数据;否则,剔除对应所述三角形面片的数据;

所述喷涂轨迹条件包括:

对任意相邻的两个所述三角形面片定义为第一三角形面片和第二三角形面片,若所述第一三角形面片和所述第二三角形面片的顶点坐标在z轴方向上不存在相同的数值,则对所述第一三角形面片和所述第二三角形面片求解交点,并将所述交点与对应的法向量保存到所述法向量矩阵中;

若所述三角形面片的切平面与对应的所述三角形面片的一条边平行,且当前求解的交点与前一个交点为同一个,则通过所述三角形面片另一个顶点在z轴的坐标信息求解交点,并将所述交点与对应的法向量保存到所述法向量矩阵中。

2.根据权利要求1所述的用于喷涂机器人的喷枪轨迹规划方法,其特征在于,通过建模获取待喷涂曲面的每个三角形面片的坐标数据,包括:将建模文件存储为ASCII格式的STL文件;

从所述STL文件中读取每个所述三角形面片的法向量分量信息和顶点坐标信息。

3.根据权利要求1所述的用于喷涂机器人的喷枪轨迹规划方法,其特征在于,所述喷涂轨迹条件还包括:若所述三角形面片的切平面与对应的所述三角形面片的一个顶点相切,则将相切的所述顶点保存为交点,并将所述交点与对应的法向量保存到所述法向量矩阵中。

4.根据权利要求3所述的用于喷涂机器人的喷枪轨迹规划方法,其特征在于,所述喷涂轨迹条件还包括:若所述三角形面片的切平面与对应的所述三角形面片的一条边相切,则剔除对应的所述三角形面片信息。

5.根据权利要求1所述的用于喷涂机器人的喷枪轨迹规划方法,其特征在于,根据所述法向量矩阵求解所述喷枪的喷涂姿态,包括:使所述喷枪的方向在喷涂时平行于所述待喷涂曲面对应位置处的法向量;

使所述喷枪喷幅的长轴垂直于所述待喷涂曲面的切向方向。

6.根据权利要求1所述的用于喷涂机器人的喷枪轨迹规划方法,其特征在于,根据所述法向量矩阵求解所述喷枪的喷涂姿态,还包括:根据所述法向量矩阵获取旋转矩阵和位置矩阵;

根据所述旋转矩阵和所述位置矩阵获取齐次变换矩阵;

根据所述齐次变换矩阵和喷涂机器人的旋转角计算出所述喷涂机器人末端的坐标系相对于基坐标系各个轴的旋转角度。