喷涂机器人矩形喷枪建模分析与迷彩图案全覆盖路径规划

摘要：

针对喷涂机器人迷彩涂装作业过程中边缘混色、圆弧过渡和无法实现多色精细化喷涂的问题,设计了一种具有直角边界、可防过喷的矩形喷枪,建立其涂料沉积模型.喷枪性能实验结果表明,改进后的矩形喷枪涂层厚度均匀,满足数码迷彩喷涂工艺需求.其次,采用角点检测算法提取数码迷彩图案角点坐标,同时以角点坐标为基础,建立数码迷彩图案的平面栅格地图.然后,提出改进的生物激励神经网络(BINN)方法,引入融合数码迷彩喷涂工艺的机器人移动规则,将神经元活性传播方向限定为互相正交的4个方向,以缩小神经元动态激励场景范围,降低其计算复杂度.最后,采用基于矩阵变换的方法,将2维路径映射至车辆模型表面,生成3维迷彩喷涂路径.通过仿真与数码迷彩喷涂实验验证了所提方法的有效性,降低了生物激励神经网络的计算复杂度,解决了机器人喷涂过程中油漆过喷与数码迷彩喷涂路径难以规划的问题.

关键词：喷涂机器人、数码迷彩、全覆盖路径规划、生物激励神经网络

所属期刊栏目：45

分类号：TP242(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;装备预研教育部联合基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-04-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共18页

页码：139-155,165