1、统研究现状国外研究概况喷涂机器人是可以针对工件进行自动智能喷涂的工业机器人，最早的喷涂机器人由年挪威公司发明。喷涂机器人在国外已经拥有三十多年的研究历史与发展历程，已经成为项较成熟的技术。随着市场对喷涂机器人的需求万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文不断增强，特别是在早期便进入喷涂机器人研发的诸如以及等公司的推动下，喷涂机器人技术发展迅速，喷涂机器人应用也越来越广泛。除了喷漆机器人本身，其所使用的喷漆路径生成系统目前也受到了越来越多的关注，国内外的相关机构都在不断地研究新的技术来优化喷漆路径。意大，从而提出了系统包括外形检测系统设计嵌入式系统设计五轴控制系统设计伺服驱动系统设计传感器检测系统设计以及五轴机电系统设计的总体设计方案。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章防盗门外形检测技术检。
2、光幕控制嵌入式系统为种基于光电采样的图像识别与处理系统的控制电路，由光电传感器构成的光栅控制电路进行样本的采集，对采集的信号进行相对应的识别处理，完成对喷涂机器人轨迹的规划，进而输出控制信号来控制相应喷涂机器人的运行。其主要由核心控制模块电源模块晶振模块复位模块启动模块与通讯模块组成。具体系统结构如图所示，图光幕控制嵌入式系统结构图电源模块给外部控制电路以及其他电路提供稳定的工作电压，晶振模块给控制模块提供稳定的时钟信号，使控制模块电路能够正常稳定的工作。光电传感器将采样到的信号信息传回控制电路，控制芯片经过计算处理，将结果通过或者通讯模块传到上位机，由上位机进行进步的处理。同时，控制电路的些设定可通过和这两个通讯模块与上位机的人机交互来完成。电源模块设计电源模块将接入的电源经过第电源芯片。
3、检测区域时刻的速度，与离开检测区域时刻的速度进行平均得到。检测所得的数据为个，组成的数据矩阵，该速度数据可以表示为个，组成的数据矩阵，表示了光线的遮挡情况其中由测量光幕的检测光线数目决定，由门的宽度与测量时间间隔决定。该数据可以通过相关运算等方式，形成喷涂对象的平均速度。具体如图所示。图速度检测示意图万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文轴外形检测设计获取喷涂对象速度后，喷涂对象以定速度进入轴外形检测光幕，系统按照定的时间间隔，读取光幕的遮挡情况，则可以获取喷涂对象的外形列数据，数据方式与速度光幕相同。利用该数据矩阵，并结合速度光幕计算转化所得喷涂对象运行速度，便可获取所有喷涂对象外形数据。喷枪喷出的油漆有定的覆盖范围，并考虑喷涂现场情况以及工艺要求，系统的检测精度要求不高，系统设计检测精度。
4、够正常稳定工作。复位模块电路如图所示，图复位模块电路图万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文通讯模块设计使用通讯模块可使系统处理结果传至上位机，接收上位机配置信息，达到与上位机通信功能。串口电路如图所示，图串口电路图接口可以实现点对点的通信方式，但不能实现联网功能。而解决了这个问题。是半双工通信，可与上位机进行人机交互的通信，将控制系统所得结果传给上位机进行进步处理，也可接收上位机配置信息。故在通讯模块中设计了串口。串口电路如图所示，图串口电路图模块设计联合测试行动小组是种国际标准测试协议，主要用于芯片内部测试。通过测试模块，可检测控制芯片是否正常。模块电路如图所示，万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文图模块电路图传感器模块设计光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变。
5、结合了计算机技术控制理论人工智能等多种学科而形成的高新技术，是当代研究非常活跃应用日趋普遍的领域。目前，机器人技术已经渗入到各行各业中，从在普通的工厂代替人工工作，到太空研究甚至是未来战场的作战，机器人技术已经是社会发展不可缺少的部分，它的应用水准是个国家工业自动化程度的重要标志，亦是个国家科学发展水平的实际表现。机器人并非在简单意义上替代人工劳动，而是结合了人的特长和机器优势的种拟人的电子机械装置，从这种意义上说它也可以看做是机器进化进程的产物，它的出现可以使人们从过去那种重复繁杂劳累的体力活中解脱出来，使人们集中精力进行那些更需要人力劳动不管是体力还是脑力的工作。它是产业和非产业界的重要生产和服务性装置，也是高新制造技术领域不可或缺的自动化设备。工业机器人是种可自动控制同时可重复编程的。
6、转换为稳定的工作电源，为控制电路复位电路等电路提供稳定的工作电压，同时加入了发光二极管作为工作状态指示灯。电源模块详细电路如图所示，图电源模块电路图控制模块设计光电传感器将测得的遮挡情况发送至控制芯片，并将处理后由通信模块传给上位机，由上位机进行进步分析处理。上位机可通过通信模块向控制芯片传输万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文配置信息，控制外部电路。同时控制电路中有工作状态指示灯，可辨别电路是否正常工作。同时控制芯片接有两个按键可模拟中断，模拟电路工作状态。控制模块详细电路如图所示，图控制模块电路图复位模块设计为确保系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的部分。单片机在启动时都需要复位，以使及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。同样，此系统也需要设计复位电路，以确保系统能。
7、测技术需求分析喷涂机器人在喷漆过程中，要对喷涂对象进行自适应式的行进喷涂。首先需获取待喷对象的外形特征，从而进行智能化的轨迹规划，进而完成喷涂作业。针对此过程分析，即需获取包括喷涂对象的类型门或是门框，喷涂对象的尺寸，喷涂对象的行进速度等在内的此类外形特征数据，同时对此类数据进行处理，最终形成能给后续智能化轨迹规划使用的数据文件，并在喷涂对象未开始喷涂作业之前上传至核心控制器中。故防盗门外形检测技术的主要解决内容为设计外形与速度的检测方法检测防盗门或门框的类型形状和运动速度检测结果形成外形文件，提供给后续软件形成喷漆路径设计数据文件的表达方式等。系统总体设计系统主要分为三个模块光幕测量传感器嵌入式数据管理模块上位机图形化模块。具体结构如图所示，图喷涂机器人系统结构图光幕测量传感器为外形检测。
8、的最前端，分别由测量速度与外形的两根光幕组成。测量所得为当前光幕所测遮挡状态的实时测试数据，按照协议通过传输至嵌入式数据管理模块，同时也接受来自嵌入式数据管理模块下传的光幕管理信息，对光幕参数进行设置修改。万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文嵌入式数据管理模块为光幕测量传感器与上位机图形模块的中间媒介，进行大部分光幕的数据信息处理与管理，形成规范的位图文件上传于上位机图形化模块。上位机图形化模块主要完成人机交互位图矢量化与标准文件生成等功能。基于上述个模块的设计与分析，形成喷涂工序流程。喷涂机器人进行工作时，喷涂对象将悬挂于生产流水线之上，且相邻两个喷涂对象之间间隔定距离，并以定速度前进。喷涂对象进入门外形检测区域，首先接触为水平方向速度光幕，根据算法获取喷涂对象运行速度，后接触外形光幕，。
9、外形检测技术检测技术需求分析系统总体设计系统硬件设计光幕控制嵌入式设计光幕检测硬件设计系统数据处理与软件设计获取光幕测量列向量获取对象形状参数网格文件图形文件的矢量化人机交互技术外形文件标准化本章小结第章机电执行系统设计系统需求分析机械与电气结构设计万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文机械结构设计电气结构设计伺服驱动系统设计驱动方式选择分析驱动模式选择分析电机选择分析传感器检测系统设计检测点设计传感器分析设计本章小结第章控制系统设计系统需求分析系统控制过程系统总设计主要解决内容控制结构选择分析编程灵活性测试分析多轴联动控制分析控制器抗干扰分析硬件抗干扰设计软件抗干扰设计本章小结第章总结与展望研究工作总结研究展望致谢参考文献附录万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文第章绪论课题背景机器人技术是。
10、具备三轴或者三轴以上的多功能操作机，它可以在工业自动化应用中作为固定装置或者移动设备使用，它也是目前在全世界范围内使用最广泛数量最多的种机器人。它在特定的工作环境下还具有人和其他机器所不具有的特点，即工业机器人可以工作在危险的环境高分贝噪声化学致癌物等中，在完成人力无法进行的工作的同时，还具有更快的速度更高的精确度更低的错误率和更少的材料浪费。如今，工业机器人在制造业中的地位越来越高，其已被作为衡量国家制造业水平的重要因素。在我国经济飞速发展的形势下，随着国内劳动力成本越来越高，新代制造业也对工业机器人提出了更加高的新要求。在此行业背景下，对传统制造业中的中小型企业的生存与发展提出了挑战，诸如如何提高产品质量，如何降低生产成本等问题。这些问题也驱使工业机器人在市场上拥有了更大的巨大需求。系。
11、化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进步将光信号转换成电信号。红外对射式光电开关传感器选用三线制红外对射管，其中有十五个发射端，十五个接收端，另有十五个三极管至。接收端的正极的号引脚接第三极管的发射极，第三极管的集电极接电压，第三极管的基极接控制芯片的地，其余类似。传感器模块电路如图所示，图传感器模块电路图万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文光幕检测硬件设计喷涂机器人光幕检测硬件系统主要包括速度检测与外形检测。速度与外形检测均采用光幕技术，建立水平方向光幕为轴速度光幕，垂直方向为轴外形光幕。外形检测系统硬件构架大致如图所示，图光幕检测示意图轴速度检测设计速度检测通过水平安装的轴速度光幕检测喷涂对象边缘的运动速度，从而获取喷涂对象的平均行进速度。喷涂对象的运动平均速度可以通过对喷涂对象进入。
12、根据算法获取喷涂对象采集数据，最终在喷涂对象为进入喷涂区域之前将外形数据上传至控制器。喷漆现场工序具体情况如图所示，图喷漆现场工艺示意图根据防盗门生产企业现场实际数据，光幕检测流程如图所示。相邻门与门的间距为，门的行进速度为，速度光幕长度为，外形光幕长度为。光幕产生数据传至嵌入式数据管理模块，当门完全离开光幕测试区时刻起，至门未进入光幕测试区前，嵌入式数据管理模块必须将所有数据上传至机完毕。即嵌入式数据管理模块有的时间将数据上传至机。之后门经过距离进入喷涂区域，此前控制程序下载完毕，机器人准备喷漆。通过对于喷涂工艺的计算，其外形检测设计包含主要技术指标为单片机上传数据时间极限光幕测试尺寸光幕最大分辨率单片机上传数据信息总量。系统硬件设计光幕控制嵌入式设计万方数据杭州电子科技大学硕士学位论文。
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