六自由度噴漆機(jī)器人及其控制系統(tǒng)的研究的開題報(bào)告

六自由度噴漆機(jī)器人及其控制系統(tǒng)的研究的開題報(bào)告一、課題背景隨著科技的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在生產(chǎn)制造領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，噴漆機(jī)器人作為其中的一種，擁有高效、精度高、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為了噴涂領(lǐng)域的主流設(shè)備。近年來(lái)，人們對(duì)于噴漆機(jī)器人的要求也越來(lái)越高，加上某些應(yīng)用場(chǎng)合的需求，軌跡軌跡的精度要求達(dá)到了微米級(jí)別，因此傳統(tǒng)的四軸或五軸噴漆機(jī)器人已經(jīng)不再滿足需求。六自由度噴漆機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，可以實(shí)現(xiàn)更高的精度和更加靈活的運(yùn)動(dòng)控制，具有廣闊的市場(chǎng)前景和應(yīng)用前景。二、研究?jī)?nèi)容本課題旨在研究六自由度噴漆機(jī)器人及其控制系統(tǒng)，具體研究?jī)?nèi)容包括：1.六自由度噴漆機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析。針對(duì)噴漆機(jī)器人的工作要求和目標(biāo)，設(shè)計(jì)出機(jī)械結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效、精確的運(yùn)動(dòng)。2.基于PLC和PC的噴漆機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。采用PLC和PC相結(jié)合的模式，實(shí)現(xiàn)噴漆機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制和參數(shù)設(shè)置，以及任務(wù)調(diào)度等功能。3.基于ROS的噴漆機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制軟件設(shè)計(jì)?；赗OS的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制，實(shí)現(xiàn)噴漆機(jī)器人的自主化運(yùn)作。4.基于傳感器的噴漆質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控噴漆過程中的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)噴漆過程的質(zhì)量保證。三、研究方案1.六自由度噴漆機(jī)器人的機(jī)械設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析：首先對(duì)噴漆機(jī)器人進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)參數(shù)分析，根據(jù)噴漆機(jī)器人的工作要求和實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，確定其機(jī)械結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)。2.基于PLC和PC的噴漆機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：根據(jù)噴漆機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)要求，利用PLC和PC相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制和任務(wù)調(diào)度。3.基于ROS的噴漆機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制軟件設(shè)計(jì)：采用ROS軟件平臺(tái)，設(shè)計(jì)出運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和控制程序，實(shí)現(xiàn)噴漆機(jī)器人的自主化運(yùn)行。4.基于傳感器的噴漆質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)：通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控噴漆過程中的參數(shù)，如噴漆壓力、流量、噴嘴位置等，實(shí)現(xiàn)噴漆過程的質(zhì)量保證。四、預(yù)期成果1.具備高效、穩(wěn)定的六自由度噴漆機(jī)器人，能夠滿足精度高、涂層平滑等等需求。2.具備基于PLC和PC相結(jié)合的噴漆機(jī)器人控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)噴漆任務(wù)的自主化調(diào)度和控制。3.開發(fā)出基于ROS的噴漆機(jī)器人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制軟件，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主化運(yùn)作。4.通過傳感器實(shí)現(xiàn)基于傳感器的噴漆質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，保證噴漆過程的質(zhì)量。五、參考文獻(xiàn)[1]MUKe,HUANGPeipei,ZHANGBo.ResearchofSixDegreesofFreedomRobotTechnologyintheApplicationofSprayPainting[J].ControlandInstrumentsinChemicalIndustry,2017,44(09):25-29.[2]余正,張凌云,周錦錦,紀(jì)耿韜.通用型六自由度噴涂機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].涂料工業(yè),2017,47(10):7-11.[3]譚翔.六自由度噴漆機(jī)器人工藝研究[D].上海交通大學(xué),2018.[4]