喷漆机械手设计【喷涂机械手的设计】【含CAD图纸、UG三维模型和说明书】

喷漆机械手设计【喷涂机械手的设计】【含CAD图纸、UG三维模型和说明书】,喷涂机械手的设计,含CAD图纸、UG三维模型和说明书,喷漆,机械手,设计,喷涂,cad,图纸,ug,三维,模型,以及,说明书,仿单 任务书系 别专业班级学生姓名学号指导教师职称高级讲师题 目喷漆机械手设计及运动仿真论文（设计）的主要任务与具体要求（有实验环节的要提出主要技术指标要求）本课题是为喷漆设计的机械手。工业机械手是按预定要求，模仿人体上肢功能，完成喷漆自动化操作。是减轻工人劳动强度，改善工作环境，提高工作效率，实现工业自动化的重要手段。本课题应用CAD技术对机械手进行结构设计，传动设计和控制系统的设计,并进行运动仿真。它可以实现喷漆的自动化操作。机械手的自由度, 动作程序和速度按生产实际要求设定。 主要完成1、开题报告（包含文献综述），外文资料的翻译（2000字符以上）；2、完成设计草图；3、根据设计草图完成参数、尺寸计算；4、完成设计图纸及CAD图，（折合2张以上A0图）；5、完成设计说明书。（8000字以上）。6、UG三维造型。完成运动仿真进度安排（包括时间划分和各阶段主要工作内容）第七学期 第八周第十三周 毕业设计开题报告第七学期 第十四周第十九周 主要设计工作，包括草图、结构设计及工程图等第八学期 第三周 中期检查第八学期 第六周末 上交初稿（包括图纸、说明书、外文资料），老师审阅初稿，提出修改意见。第八学期 第十一周 上交终稿（上交所有资料的纸质和电子版）第八学期 第十二周第十三周(2014.5.24日前) 答辩主要参考文献1、机械设计手册编委会：机械设计手册 机械工业出版社, 20072、工业机械手编写组：工业机械手-机械结构上 上海科学技术出版社 3、左键民主编：液压与气压传动 机械工业出版社, 20084、大连理工大学工程画教研室编：机械制图 高等教育出版社， 20075、杨可桢主编：机械设计基础 高等教育出版社， 20066、周晓邑主编：机械制造基础 北京理工大学出版社， 20087、孙靖民主编：机械优化设计 ，机械工业出版社 20088、陈震邦主编：工业产品造型设计 机械工业出版社 20109、丛晓霞主编：机械创新设计 北京大学出版社 2008指导教师签名系（教研室）审核意见任务接受人（签名）年 月 日审核人签名： 年 月 日年 月 日备注：1、本任务书一式三份，由指导教师填写相关栏目，经系审核同意后，系、指导教师和学生各执一份。 2、本任务书须装入学生的毕业设计（论文）档案袋存档。 多品种小批量生产零件的机器人自动喷漆摘要：随着信息技术的发展，传感器和工艺处理能力可全面实现工业任务上的自动机器人编程。本文对欧盟曲面喷涂项目做了阐述，该项目设计出一种自动生成未知零件喷涂的机器人程序方法。其解决方案采取了四个步骤：激光三角法感测，几何特征检测，喷枪路径规划，生成无碰撞的可执行机器人程序。在工业伙伴展示中显示出了它的结果。关键词：自动机器人编程，特征检测，轨迹生成，碰撞避免，喷漆1.引言 欧盟RTD中曲面喷涂项目的目的在于实现小批量多品种零件喷涂的自动机器人编程。由于机器人程序是根据每个单一品种零件而建立的（使用离线编程/人工示教编程），近来机器人喷涂在大批量规模生产上是经济可行的。该项目的目的是提供在大部分零件（见图1）的喷涂中使用机器人的经济可能性。其目标是要减少近75的人类编程工作和90的人类喷漆工作。 该技术的挑战是建立一种可以类似漆工那样喷涂从未见过的几何形状以完成喷涂任务的方法。一种可能的解决方案是利用CAD数据计算喷涂的路径并测量实际的零件位置。然而，三维CAD数据往往不充分，因此这种方法只限于少数的应用中使用。曲面喷涂中的“逆算法”已被开发出，它不需要任何CAD数据。 该方法是自动从距离传感口数据得到机器人的喷涂路径并自动生成可行的、完整的、可执行的机器人程序。这种方法用来处理广泛范围的零配件，例如电机齿轮、框架零件（车镜、板、管等）或大型压缩机油箱。对于每个工业客户零件系列是已知的（包括多达70个变种）。其目标是能够喷涂沿着传送带传送的任何次序零件。该技术的挑战是检测传送带上零件的几何形状，根据零件的几何形状自动推断出机器人的喷涂轨迹并自动生成无碰撞机器人程序。1.1相关工作 相关工作是自动生成一个三维喷涂路径，这已在SmartPainter项目中进行了尝试。喷涂的运动是通过虚拟地折叠出的被涂曲面而生成的。显示出喷涂的运动和折叠后的曲面，让喷涂的运动按照这个折叠曲面而运动。然而，这种方法只适用于当物体3D模型是可以利用的并且物体的曲率相对比较小的情况下。从“先进机器人技术”取得的专利技术采用了二维数码照片作为输入美国专利 专利号：US 5429689。用户在屏幕上决定采用喷涂三维的位置，然后由机器人自动完成对喷涂轨迹的规划。 获取自动刀具的3D路径第一种方法是由考虑平截面铣削涡轮叶片情况下使用网格单元格的方法而得到的。2.曲面喷涂方法 曲面喷涂方法的建立基于以下观察，即对于整个产品系列零件由大量带典型特征的初等几何元素形成。例如肋板结构（冷却肋板），圆柱形表面（典型的如马达）和腔体（典型的如空心结构或要获取刚度结构）。另一种类型的表面，例如后视镜的表面。这些表面是自由过渡的光滑表面，而且很难用简单的几何属性表达，例如圆筒、球形、和箱体。根据初等几何，这项技术目标变成了指定这些初等几何用于几何方法检测，实现路径规划的可开发，在应用中见到的各种几何包含在初等几何中。 初等几何类型的技术参数是根据观察到的零件几何结构和喷涂过程中的约束来确定的。其主要思想是检测喷涂过程中的初等几何使其可以链接到一个特定的工艺模型。例如平几何的表面可以用简单的直线模式进行喷涂。更为复杂的几何形状，例如腔体或肋板状物需要特定的喷涂方法，喷涂腔体和喷涂与肋骨取向平行的要分开来。 初等几何类型在几何库中已定义并且与工艺库中规定的工艺知识有关。完整的曲面喷涂方法如图2所示。接下来的章节将概述其主要组成部分。2.1用激光三角测量传感器的零件测量 当工件在传送带上运动，激光测距传感器装置扫描零件并获得该对象的三维测量点数据。扫描由输送机的实际零件的运动而触发（见图3）。对于大小为一米的零件，获得了高于一毫米的分辨率。它采取了高达700每秒的扫描速度。如图4所示，这是通过标定取得的。 往往一些零件是安放在框架或垫木上的。这种情况下，框架或垫木被扫描并且从最后的图像中除去。图5显示了一个例子，零件与框架一起被测量并且零件的数据被自动提取。对于每一个检测的零件，所有其他工艺步骤都是单独执行的。最后，如果零件相互靠得近，较大机器人的喷涂运动是从一次行程喷涂多个零件而获得。2.2特征检测器 由ACIN开发的特征检测器具有使用几何库的几何定义检测出零件几何的任务。输出是扫描零件使用初等几何表面的说明。 特征检测器检测与喷涂工艺相关的三种特征：自由曲面、腔体和肋状部分。传统的距离图像处理通常从分割开始。检测出的特征限于已定义几何性质，如平面或二次曲线。 三种特征的具体几何特征并不清楚，它们只是用来进行特征定义。因此需要一个通用方法进行特征检测。 图6总结了已开发的图像处理过程。采用被分割成单个部分的标定图像并且通过具体过程来检测三种基本特征，这个具体过程下面将简要概述。具体可见参考8。 首先腔体和肋骨状结构被检测出后，所有剩余的零件表面将被认为是自由曲面。腔体被定义为一个表面点比周围边缘（通常意义上的外表面）局部上低的区域。其挑战是建立一个弹健的方法来处理距离数据噪音和阴影。 腔体边缘的检测精度在某种程度上取决于其分辨率。通过使用插值点法被发现的腔体还包括传感器阴影的潜在区域。这一点对于在喷涂工艺中检测整个腔体区域很重要。腔体然后表示为网格，以涵盖整个开放的腔体。图7显示了完整零件的网格表示。开放的腔体用黑网表示。网格表示也有它的好处，它可以显著减少数据使喷涂轨迹的自动生成速度快。 图7表明了噪音容错方法的缺陷。最终的网格在表示两个套接的腔体之间的直拐角和极窄边（3像素）上有一定困难。然而改善三角测量凹面区域的方法已经在开发中。 肋状部分是用最少数量等距平行线而定义的。边缘检测后，原始的直线段根据共线性、邻近性和重叠性分为长线段。使用平行性将这些线进行编组。最终，形成所有线段组的特征向量(距离、重叠、长度、线数)，并用来分类肋板结构。图8给出了一个分组结果的例子。2.3喷涂规划器 在接下来的工艺步骤中喷枪的喷涂轨迹是根据每个初等几何计算而来。邻近的喷涂行程相连接以获得更长、更流畅的喷涂轨迹。最终的结果是一个完整的喷枪喷涂轨迹。另外生产喷涂轨迹模块如图2所示，它指定一个满足期望喷涂质量的喷枪轨迹。在该模块中，只有喷枪的运动被认为与工艺质量有关。对机器人没有约束，不考虑喷枪和它所工作环境之间的碰撞。为了规划出喷枪的运动轨迹，这个模块使用了几何库和工艺库。几何库为每一个几何基元指定了一个或多个喷涂步骤，这些步骤可以应用于喷涂特定类型的几何基元。喷涂步骤中指定了如何使喷枪的运动适应所喷涂表面以获得良好工艺要求。工艺库是通过实验工作建立的。 它的基本思路是为了确保喷涂行程的规划连续地贯穿于整个零件，即使不同的几何基元必须沿着这些表面覆盖,而连续机器人运动不能沿着零件表面。该系统将尝试使用面向少数主要方向上的较大平面区域（虚拟表面）去逼近曲面模型的三角曲面。图9显示了一个由不同规格的三角形曲面构成的变速箱几何模型。 在图10中，曲面是近似曲面，并且曲面被划分为虚拟曲面。喷涂步骤的执行与这些虚拟曲面有关。每一个虚拟曲面只代表一种类型的几何基元，相同的喷涂步骤因此可以使用于整个零件表面。如果不同的几何基元随着表面呈现出来，系统将会尝试去建立连续喷枪运动覆盖虚拟曲面，而这些虚拟曲面彼此相互连续。喷枪的运动是根据喷涂路径而指定的，例如图11中的说明。通过这个和图10所示，可以看出喷涂路线遵循指定方向和虚拟曲面的平面位置。喷涂工艺指定了执行多少必须沿着喷涂路径喷涂行程，并指定了哪些喷涂参数应用于这些冲程中的每一个行程。4.结论及展望 一种对系列化未知零件的自动喷涂方法已被提出。这种方法在喷涂单元的前面使用了传感单元，而喷涂单元处可以获得零件的几何形状。从零件的几何特征提取出工艺相关特征，找出相应的喷涂路径，分组得到最优喷涂轨迹。最终生成无碰撞机器人运动轨迹和可执行机器人程序。 所有的步骤都是自动的，不需要任何操作人员的干预。个性化的工具（特征检测器、轨迹规划器、喷枪规划器）存在于原型版本中。在工业客户中的首次实施表明了该方法是可行的。扫描零件，自动生成机器人程序，使用常规的微机技术其速率为每分钟一个零件。 目前只有凸形零件可以自动喷涂，尽管L形零件也可以。复杂凹形结构，例如图15中载重汽车的地盘是不能够自动喷涂的。 人们计划提高曲面喷涂工艺，即使用机器人内置式传感器扫描用固定传感器而不能看见的零件部分。另一个拓展将会用于实施“示教”除已有几何特征的其它特征。 尽管该项目主要是为了实现机器人喷涂，但提出来的“逆向法”可以应用于在表面处理领域上的大范围工艺中获取工艺运动。这种方法有望应用的工艺例子有：粉末喷涂、液体洗涤和清洗（包括高压清洗）、物理接触式洗涤和清洗工具与零件之间的部分、脱脂、喷砂、抛光、密封、研磨、去毛刺和胶合。 - 4 - 毕业设计说明书(论文)作 者:学 号：系:专 业:题 目:喷涂机器人机械设计 副教授指导者： (姓 名) (专业技术职务)评阅者： (姓 名) (专业技术职务) 毕业设计说明书（论文）中文摘要 本课题设计了一种经济型喷涂机器人，可应用于汽车车身喷涂等涂装生产线中。该机器人由步进电机驱动，采用关节型坐标结构，具有五个自由度，其工作空间范围为26001200900。机器人机身采用齿轮传动，上下臂用滚珠丝杠和摇杆机构传动，手腕采用链传动和齿轮传动。机器人的控制方式为开环连续轨迹控制，采用手把手CP示教的方法示教。本文的设计重点是喷涂机器人的大臂系统，其大臂系统主要是指机械系统，并不包括控制系统。本设计包括大臂系统材料的选定，截面形状的确定，外形结构的确定和驱动-传动装置的设计计算选择以及弹簧平衡的计算。关键词 喷涂机器人 大臂系统 手把手CP示教 毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Design of a Spray Coating Robot Design of the Big-arm System AbstractThis topic has designed one economy spray coating robot, may apply in the automobile body spray coating and so on paints in the production line. This robot by step-by-steps the motor-driven, uses the joint coordinates structure, has five degrees of freedom, its working space scope for 26001200900.The robot fuselage uses the gear drive, on the forearm with the ball bearing guide screw and the rocker mechanism transmission, the skill uses the chain drive and the gear drive. The robot control mode for the split-ring continual trajectory control, uses hand in hand the CP demonstration method demonstration. This article design key point is the spray coating robot big arm system, his/her the big arm system mainly refers to the mechanical system, not including control system. This design including big arm system material designation, section shape determination, contour structure determination and actuation pneumatic actuator design calculation choice as well as spring balance computation.Keywords Spray coating robot Big-arm system r Teaching by hand 本科毕业设计说明书（论文） 第 27 页 共 27 页1 引言11 喷涂机器人的研究与应用1.1.1 概述从1962年美国研制出第一台工业机器人以来，工业机器人至今已经走过了4O多年的历程。由于喷涂作业属于有害作业，这些作业的劳动强度大，技术水平要求高，并且手工喷涂人员会因技术、体力等因素造成产品质量缺陷，因此为了改善劳动条件和提高产品质量产量降低成本，这个领域中大量地使用了机器人1。国外从60年代开始研究喷漆机器人，直到60年代末挪威率先推出针对喷漆实际情况而设计的专用喷漆机器人。从此，喷漆机器人的研制和应用发展十分迅速，喷漆机器人在工业发达国家80年代已达到普及阶段。例如美国的FUDGE公司和德国的HATEL公司以及总部设在瑞士的ABB公司等都生产了各种型号的喷涂机器人。它广泛地应用于汽车、农机、发动机，工程机械、机床、家电等大、中型企业的实际喷涂作业2。机器人喷涂作为工业机器人的一个主要应用领域，主要包括喷漆、等离子喷涂、静电喷涂、高速火焰喷涂等几大类，采用工业机器人喷涂成形工艺，不仅可以改善工艺操作环境，还可以对喷涂轨迹和过程进行数字化描述、精确控制，从而显著提高喷涂成形工艺的质量和稳定性3。纵观喷涂机器人这几十年的发展，其经历了三次变革：第一次发生在1988年，从液压传动变成电传动，第二次变革是从简单的动作控制到过程控制，第三次变革是从2000年之后，利用电脑软件控制机器人，实现为客户定制机器人，比如可以控制机器人喷漆时的空气流量和油漆流量、喷涂范围和形状以及喷涂的色彩种类等等4。目前，工业机器人在喷漆方面的应用比例美国可达12，世界平均可达5.15。我国的喷涂行业特别是在陶瓷行业普遍采用人工作业的方式进行施釉，工人劳动强度大，特别是对工人身体有巨大伤害。而我国的相关的喷涂机器人行业起步较晚，仅有上海交大研制的上海III号喷涂机器人，国家机械工业局北京自动化所研制的PJ一1喷涂机器人等几种相关产品。1.1.2 喷涂机器人的应用西方发达国家90年代以来汽车涂装中的各喷涂工序普遍实现了自动化，随着科技的发展，近十年机器人在工业现场已呈现出广泛使用的趋势。由于使用机器人喷涂均匀性好，重复精确度远远高于人工，因此避免了手工喷涂人员因技术、情绪、体力等因素造成的产品质量缺陷，使工件喷涂质量有了根本性的保障。由于喷涂作业属于有害作业，采用机器人作业可大大降低工人的劳动强度，提高生产效率，同时由于机器人在喷涂过程中流量、扇面、雾化的大小均可随时调整，可大大减少油漆的损耗，提高油漆的利用率6。喷涂机器人的离线编程技术现已比较成熟，其编程技术已普遍应用于机器人喷涂。而喷涂机器人智能上也有较大的发展，欧盟曲面喷涂项目已实现了对凸形零件的自动喷涂7。在我国，喷涂机器人主要运用于汽车制造业。静电喷涂、等离子喷涂、冷喷涂等喷涂技术应用于喷涂机器人上，使其喷涂质量有了一定的提高8,9。而近些年开发出的柔性仿形自动喷涂系统，使喷涂机器人在汽车生产中越来越高效、高自动化10。随着ABB公司开发出了小型IRB52喷涂机器人,使喷涂机器人被用于消费类电产品（苹果公司的IPOD）的喷涂。继喷涂机器人用于消费电子产品的喷涂，其逐渐被包装业、建筑业等行业使用。除了在工业上的应用，喷涂机器人还被用于军事上，闻名于全球的F-22飞机就是运用喷涂机器人对机身实施喷涂的11。 喷涂机器人的离线编程系统在未来将得到更成熟的发展和更广泛的应用。实际应用中可能遇到更为复杂的曲面上的喷涂作业，这就涉及到曲面分片后的喷枪路径组合问题以及每一片边界上的喷枪轨迹优化问题。面向复杂曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化设计是下一步工作研究的方向12。随着加工制造业的不断发展和自动控制水平的不断提高，机器人将在未来得到更加广泛的应用。喷涂机器人技术也必然随之不断的提高和进步，其他各种适合不同需求的涂装机器人也将在不久的将来得以实现。1.1.3 喷涂机器人实例TRALLFA喷涂机器人该喷涂机器人是l969年在挪威研制成功的。挪威的TRALLFA公司抓住了喷漆作业要求连续不问断的特点，使得该机型的设计是成功的， 目前这种机型占世界喷漆机器人总拥有量的8O%。该机器人手臂为多关节式，采用电液驱动，由电脑控制，是一种示教再现式工业机器人。TRALLFA喷涂机器人手腕部分细长，近似于人的手腕，动作灵活，操作轻便，可伸到狭窄空间进行喷涂，手腕采用万向节，易于示教，存储装置的存储容量大，能实现连续轨迹和点位控制， 编程容易， 动作平滑。后来该公司还推出了TR-4000型喷涂机器人，其采用了多项新技术。执行机构配有新的平衡系统；采用可简化执行机构动作编程的新型分离活塞油缸；新型控制装置存储容量很大，具有很强的编辑功能和自诊断功能。PJ- 1型喷涂机器我国第一台国产喷涂机器人是PJ1型喷涂机器人。由北京机械工业自动化研究所研制并生产，是具有微机控制、示教再现、电液伺服驱动、5个自由度、关节式喷涂机器人。该机器人解决了许多机器人存储容量小的问题，使机器人示教时间超过了当时国际先进水平的TRALLFA400经济型喷涂机器人，实际应用效果也与其相当。PJ1型喷漆机器人是我国最成熟、应用量最多的机器人。紫外线自喷涂装设备2003年日本推出一种紫外线自动喷涂设备，有喷涂枪和喷涂机器人两种13。它采用低压喷枪，可节省涂料20%30%，减少了有机废气，并避免臭氧层的破坏，由于喷涂是用紫外线辐射，干燥时间短，涂层硬度高。 IRB52小型喷涂机器人2007年，瑞士ABB公司推出新款机器人IRB5214。其喷涂解决方案以其独特的集成工艺系统（IPS）为核心，可帮助现代制造企业提高喷涂品质，优化涂料消耗、缩短节拍时间，实现精确快速的工艺控制并简化生产统计数据的收集，全面提升了应用设备的人性化水平。12 喷涂机器人的特点和组成1.2.1 喷涂机器人的特点喷涂机器人是一种机体独立、动作自由度较多，程序可灵活变更，能任意定位，自动化程度高的自动喷涂机械。喷涂机器人除了具有示教再现功能外，还具有操作灵活方便、占地小、操作空间大、手腕紧凑、负载轻、精度较低、防爆等特征。喷涂机器人可分为专用和通用型。前者操作喷枪运动的自由度不大于4个，适合于大批量生产流水作业，对形态变化不大的工件表面进行喷涂，动作比较简单。后者操作喷枪的自由度不少于5个，它能十分灵活地模仿人的手臂和手腕的动作，对各种复杂的空间曲面进行喷涂。喷涂机器人的臂部运动形式多采用关节式。其手臂由大臂和小臂两部分组成，大臂与小臂之间以及大臂与机身之间均有关节(铰链)连接，并有人手臂的某些特征。多关节式手臂有较强的越障碍物的功能，动作范围是四种形式中最大的，非常适合于喷涂作业。由于喷涂工作的表面形状大多较复杂，数学模拟极为困难，所以通用喷涂机器人必须配备示教再现编程方式。1.2.2 喷涂机器人的组成喷涂机器人系统主要由执行系统，驱动系统、控制系统以及检测机构组成，喷涂及其辅助设备没有什么特殊要求。 图11 ABB公司喷涂机器人13 喷涂机器人发展趋势随着机器人生产商为客户定制机器人，喷涂机器人需在以下几个方面进一步展，以满足越来越多客户的使用需求，使喷涂机器人的应用范围更为广泛。 （1）为客户提供更加完整的解决方案，设计出超越客户所提要求的机器人。 （2）研究和发展喷涂装置的小型化，以满足越来越多如消费类电子产品等小零件的喷涂和特殊环境下的喷涂15。 （3）开发开放式结构机器人控制器，使用户可以方便的扩展和改进其性能。 （4）实现喷涂机器人的模块化，使其方便安装和维护，并且紧凑可靠16。 （5）优先考虑“系统发展方式”，实现喷涂机器人与外界设备的互联和协调工作，并制定机器人语言规范，特别是动作级的编程语言规范17。 （6）大力研究开发对复杂自由曲面进行无人干涉的全过程自动喷涂的智能喷涂系统。14 课题研究意义随着国际制造业交流的日益广泛，中国的制造业正面临着与国际接轨，参与国际竞争的局面。适应快速变化的国内外市场需求，以高质量、低成本、快速反应的手段在市场中取得生存和发展是我国企业必须向国外同行学习并提高自身竞争力的根本。工业机器人的出现很好的解决了传统制造业中的一些难题，使得工业机器人在制造业中有很大的市场。喷涂机器人如今应用在很多领域，如喷釉机器人、喷漆机器人、喷浆机器人等。喷涂机器人的应用越来越广泛，需求也越来越大，再加上其经济性也随着科技的进步而愈发突出，所以对喷涂机器人的研究是相当有意义的。本课题设计的是一种经济型的简易喷涂机器人，能完成大小臂的俯仰，手腕的上下和左右摆动，机身的回转运动，它可以应用于汽车车身喷涂生产线中，结构简单实用。2 总体方案设计21 机械结构类型的确定工业机器人的坐标形式有直角坐标型、圆柱坐标型、球坐标型、关节坐标型和平面关节型18。 （1）直角坐标式机器人 这种机器人的外形轮廓与数控镗铣床或三坐标测量机相似。这种形式的主要特点是：a.结构刚度高，多做成大型龙门式或框架式机器人；b.3个关节的运动相互独立，没有耦合，不影响手爪的姿态，运动学求解简单，不产生奇异状态；c.工件的装卸、夹具的安装等受到立柱、横梁等构件的限制；d.占地面积大，动作范围小；e.它的控制方式与数控机床类似；f.操作灵活性较差。 （2）圆柱坐标式机器人 SCARA机器人有3个旋转关节，其轴线相互平行，在平面内进行定位和定向。一个关节是移动关节，用于完成末端件在垂直于平面的运动。手腕参考点的位置是由两旋转关节的角位移及移动关节的唯一决定。这类机器人结构轻便、响应快，运动速度比一般关节式机器人快数倍。它最适用于平面定位，垂直方向进行装配的作业。（3）球（极）坐标式机器人这类机器人占地面积小，工作空间较大，移动关节不易防护。（4）关节式机器人这类机器人由两个肩关节和一个肘关节进行定位，由2个或3个腕关节进行定向。这种构件动作灵活，工作空间大，在作业空间内手臂的干涉最小，结构紧凑，占地面积小，关节上相对运动部位容易密封防尘，这类机器人运动学较复杂，运动学反解困难；确定末端件的位姿不直观，进行控制时，计算量比较大。由上面中各种坐标形式的比较，初步选用关节坐标型。课题中要求实现喷涂机器人的连续轨迹控制（CP），查阅现代工业中实际使用的机器人，如挪威生产的TRALLFE喷涂机器人为关节型机器人，6自由度，采用示教再现方式，既可实现点位控制，也可实现连续轨迹控制，则最终确定喷涂机器人采用关节坐标型。22 自由度数的确定自由度是指机器人所具有的独立坐标轴运动的数目，不应包括手抓（末端操作器）的开合自由度19。在三维空间中描述一个物体的位置和姿态（简称位姿）需要六个自由度。但是，工业机器人的自由度是根据其用途而设计的，可能小于六个自由度，也可能大于六个自由度。本课题设计要求机身左右旋转110，大臂前仰30，后仰10，小臂俯仰30，腕部左右摆动110，上下摆动110，因此可知喷涂机器人的自由度为五个。五个自由度中，机身的左右旋转、大臂的前后俯仰和小臂的前后俯仰三个自由度实现喷涂机器人的位置移动，腕部的左右摆动和上下摆动两个自由度实现喷涂机器人的姿态变化。23 驱动方式的确定驱动装置是使机器人各个关节运行起来的传动装置。机器人的驱动方法一般有三种：液压、气动、电动20。液压驱动以高压油为工作介质。液压驱动机器人的抓取能力可达上百公斤，液压力可达7MPa，结构紧凑，传动平稳且动作灵敏，但对密封的要求较高，且不宜在高温或低温的场合工作，要求的制造精度较高，成本较高。气压传动时最简单的驱动方法，原理与液压相似。这种机器人结构简单，动作迅速，价格低廉。由于空气具有可压缩性，因此这种机器人的工作速度慢，稳定性差；其气压一般为0.7MPa，故此类机器人适宜抓取力要求较小的场合。液压是目前在工业机器人中用得最多的一种。电液压驱动是利用各种液压元器件产生的力或力矩，直接或经过减速机构驱动机器人，以获得所需的位置、速度、加速度。电液压驱动具有无环境污染，易于控制，运动精度高，成本低，驱动效率高等优点。机器人的控制一般可分为开环控制、闭环控制和半闭环控制。查阅喷涂机器人实例，可知喷涂机器人多采用开环控制。液压传动一般用在开环伺服系统中，这种系统没有位置反馈装置，控制精度相对较低。24 传动方式的确定传动机构用来把驱动器的运动传递到关节和动作部位。机器人中常用的传动机构有齿轮传动、螺旋传动、带传动及链传动、流体传动和连杆机构与凸轮传动。下表21列出了一些常用传动机构的性能对比表。表21常用传动性能对比表序号类别特点轴间距 应用场合齿轮传动响应快，扭矩大，刚性好，可实现旋转方向的改变和复合传动不大腰、腕关节谐波传动大速比，同轴线，响应快，体积小，重量轻，转矩大零所有关节摆线针轮行星传动（RV）大比速，同轴线，响应快，刚性好，体积小，重量轻，回差小，转矩大零前三关节，特别是腕关节涡轮传动大比速，交错轴，体积小，回差小，响应快，刚性好，转矩大，效率低，发热大交错不大腕关节手抓机构链传动速比小，扭矩大，刚性与张紧装置有关大腕关节齿形带传动速比小，转矩小，刚性差，无间隙大各关节的一级传动续表22钢带传动速比小，转矩小，刚性与张紧装置有关，无间隙大腕关节钢绳传动速比小，无间隙特大腕关节，手抓机构连杆及摇块传动回差小，刚性好，扭矩中等，可保持特定位移，速比不均大腕关节，臂关节滚动螺旋传动效率高，精度好，刚性好，无回差，可实现运动方式改变，速比大零直动关节，手抓机构齿轮齿条传动效率高，精度好，刚性好，可实现运动方式改变交错直动关节，手抓机构工业机器人的传动机构有以下几项基本要求21：（1）结构紧凑，即具有相同的传动功率和传动比时体积最小，重量最轻。 （2）传动刚度大，即由驱动器的出轴到杆件的转轴在相同的扭矩时角度变形要小，这样可以提高整机的固有频率，并大大减轻整机的低频振动。 （3）回差要小，即由正转到反转时空行程要小，这样可以得到较高的位置控制精度。（4）寿命长、价格低。2.4.1 机身传动方式的确定由本课题中的设计要求可知，机器人的大臂连接在机座上，机座的旋转带动整个大小臂一起旋转，实现喷涂机器人位置的变化，转矩相比而言较大。比较表22中的各种传动方式的特点，结合实际要求初步选择齿轮传动和谐波传动。查阅机器人中的常用的齿轮传动机构可知行星齿轮传动机构和谐波传动机构是机器人上用得较多的。在本课题中采用渐开线圆柱直齿轮传动。这种传动的优点是：消除了轴向力，降低了对轴承和箱体的要求；径向力与传动负载的大小成正比，对于压力角为20的标准齿轮，径向力大约是传动的0.35倍；传动的速度和功率范围很大；传动效率高，高精度齿轮传动效率可达99；瞬时传动比恒定，工作平稳性较高；结构紧凑。但其传动有噪音、冲击和振动，且需要调隙22。为了降低传动过程中的噪音和振动，可以提高传动齿轮的制造精度，这样可明显降低传动过程中的噪音和振动，提高抗冲击的能力，而且传动间隙可减小，提高传动的平稳性。2.4.2 大小臂传动方式的确定本课题设计中要求喷涂机器人的大臂绕大臂与机座的转动中心前仰30，后仰10，小臂俯仰30。液压传动有以下特点22：传动效率高达0.90.98，可节省动力1/23/4，有利于主机的小型化及减轻劳动强度。摩擦力矩小，接触刚度高，使温升及热变形减小，有利于改善主机的动态特性和提高工作精度。工作寿命长。传动无间隙，无爬行，运转平稳，传动精度高。具有很好的高速性能。具有传动的可逆性，既可把旋转运动变为直线运动，也可把直线运动转化为旋转运动，且逆传动效率与正传动效率相近。已经实现系列尺寸标准化，提供了多用途的廉价产品，应用于精度要求不是很高的场合，节能并延长寿命。2.4.3 腕部传动方式的确定腕部是机器人的小臂与末端执行器（手部或称手抓）之间的连接部件，其作用是利用自身的活动度确定手部的空间姿态。手腕的驱动方式一般有远程驱动和直接驱动两种。直接驱动传动线路短，刚度好，但腕部的尺寸和质量大，惯量大。本课题中采用远程驱动，其电机安装在机器人的大臂、机座或小臂远端上，通过连杆、链条或其他传动机构间接驱动腕部关节运动，因而手腕的结构紧凑，尺寸和质量小，对改善机器人的整体动态性能有好处。本课题中喷涂机器人的腕部上下摆动并左右摆动，是二自由度手腕。查阅资料，发现一小型电动喷涂机器人EP500S。其为关节式结构，有5个自由度，操作机腕部布置两个相互垂直的伺服轴，能方便地产生喷枪的姿态变化动作。小臂和减速机之间用链条、链轮传动。这种机构既把大、小臂之间的运动分开，互不影响，又可实现小臂平衡机构的力矩传递。该机构紧凑，传动简单。25 平衡方式的确定机身和臂部的运动较多，质量较大，如果运动速度和负载又较大，当运动状态变化时，将产生冲击和振动。这将不仅影响机器人的精确定位，甚至会使其不能正常运转。为了提高工作平稳性，在设计时应采取有效地缓冲装置吸收能量。臂杆作为主要的运动部件需要重点考虑。为了减少驱动力矩和增加运动的平稳性，大、小臂杆一般都需要进行动力平衡。臂杆平衡技术对提高操作机的整体性能和动态特性十分重要，也是简化编程和控制的重要措施。常见操作机臂杆的平衡技术有四种，即质量平衡法、弹簧平衡法、气动或液压平衡法和采用平衡电机。弹簧平衡一般可以使用长弹簧。分析表明，在关节模型中，只要采用合适刚度和长度的弹簧平衡系统，可以全部平衡关节模型重力项。本课题采用弹簧平衡，其结构简单，通过适当改变弹簧的长度和刚度的修正即可达到所需的平衡要求。26 喷涂机器人总体装配示意图总结以上各种方案的选择，确定喷涂机器人的总体装配示意图如下图所示： 图23喷涂机器人总体装配示意图3 喷涂机器人大臂设计31 大臂和小臂长的设计图31是关节型机器人工作空间的示意图。 图31 机器人工作空间的示意图 图中， 、分别为大臂和小臂的长度； 、分别为大臂的俯仰角度； 、分别为小臂的俯仰角度。根据工作空间的范围：长宽高=26001200900mm3 ,结合示意图可以得到以下关系式： (3.1) (3.2) (3.3)由于，将数据代入上述关系式可求解得到： =1004.5 =1186.4根具所得值圆整： =1100 =120032 大臂臂身的设计3.2.1 大小臂连接处的设计考虑到小臂系统、腕部是由液压缸传动，带动手腕部分上下摆动和左右摆动，应选用远距离间接传动方式。3.2.2 小臂驱动电机安装位置小臂驱动方式采用的是液压驱动，因此，小臂驱动系统需要安装在大臂臂身上进行固定。考虑到系统配重问题，在系统工作过程中增加系统稳定性，降低系统重量，在大臂上伸出的板上做耳环。其安装的具体结构如图33所示。 图33 小臂驱动3.2.3 腕部驱动一般机器人腕部驱动电机安装在机器人的小臂或大臂上，这种安装方法会增加机器人臂部的重量，降低机器人臂部运行的灵活性。考虑到减轻机器人臂部重量的因素，采取腕部应用液压驱动，通过销轴与小臂相连，实现腕部的上下摆动和左右摆动。其腕部安装如图34所示。 图34腕部驱动电机安装关节3.2.4 大臂壳体结构（1）材料的选择根据设计要求，机器人手臂要求完成各种运动。因此，对材料的一个要求是作为运动的部件，它应是轻型材料。而另一个方面，手臂在运动过程中往往会产生振动，这将大大降低它的运动精度。因此，在选择材料时，需要对质量、刚度、阻尼进行综合考虑，以便有效地提高手臂的动态性能。机器人手臂选用的材料与一般结构材料不同。机器人手臂是一种伺服机构，要受到控制，因此要考虑它的可控性。在选择手臂材料时，可控性应和材料的可加工性、结构性、质量等性质受到同等重视。常用的机器人手臂材料有结构材料（如钢，铸铁等）、轻型材料（如镁合金、铝合金等）、刚性材料和防震材料。本课题采用ZL401，其为铝锌合金，其铸造性好，符合材料的选用要求。（2）截面的确定机器人连杆设计一般要求受到许多条件限制，有些甚至是相互矛盾的。这些限制可分为：为了给电线、信号线、软管、功率传送装置及控制杆等提供通道，机器人连杆内部要留有空腔部分；为了减少浪费工作空间，手臂的外形尺寸要受到限制；为了减少惯性力，连杆应尽可能的轻，同时有能承受电机和驱动器产生的最大负载；在连杆质量确定后，连杆应具有尽可能高的弯曲和扭转刚度。通过选择合理的连杆截面形状，可较好地满足上述限制。机器人连杆截面的基本形状为空心圆截面和空心矩形截面。当质量相同时，正方形空心截面不仅比空心圆截面的壁更薄，而且刚度还提高了4060。另外，正方形截面的内部空腔面积比圆面积都要大4376。结合上述所提要求和截面对比，本课题中采用空心矩形截面，其具体结构如下图35所示。 （3）大臂的形状通过上步对截面形状的确定，此时只需选择合适的尺寸，以满足工作空间的要求和大臂内部部件的放置的合理性。设计示意图如图36所示。 图35大臂截面图36大臂结构剖视图33 大臂系统设计3.3.1 大臂驱动油缸安装大臂系统的驱动采用的是油缸转动，活塞杆直线往复运动，以推动大臂摆动。大臂驱动油缸就需要固连在转盘上以找到支撑点。由于大臂是做摆动，固连在大臂上的支点走过的路径就是一条弧线。这就需要大臂驱动油缸铰接的固定在机座的转盘上，在机器人工作时随机器人大臂进行一定角度的旋转，以保证丝杠与大臂始终保持垂直的关系，否则对油缸就会造成损害。下图37给出了大臂驱动油缸安装在机座转盘上的方法。图37 大臂驱动油缸安装做臂于机 设计求和截面对比，本课题中采用空心矩形截面，其具体结果3.3.2 油缸的选择油缸伸缩运动时，首先要克服摩擦阻力，包括油缸与活塞之间的摩擦阻力及导向杆与支承滑套之间的摩擦阻力等，还要克服启动过程中的惯性力及加油背压等几方面的阻力。其理论驱动力可按下式计算： 估计参与手臂伸缩运动部件总重量,且重心位置距导向套前端面距离为200mm。 的计算：由于导向杆对称分布，导向杆受力均衡，可按一个导向杆计算。由 知，又 则 其中： L重心距导向套前端距离,184.5mm a 导向套长度，300mm 当量摩擦系数，取=0.15 的计算：当液压缸的工作压力小于 ，活塞杆直径为液压缸直径的一半，则活塞和活塞杆都采用O型密封圈，此时液压缸的密封阻力为： 计算： 一般背压阻力较小，取0.05 的计算：式中：v由静止加速到常速的变化量t起动过程时间，一般取0.010.5s，取t=0.02s则：得：=305.5N 实际驱动力式中： k安全系数，k=2；传力机构机械效率，=0.8.(1) 确定液压缸的结构尺寸液压缸内径的结构尺寸，如图，当进入无杆腔 当油进入有杆腔液压缸的有效面积：因此，取D=63mm式中：F驱动力 液压缸的工作压力 d活塞杆直径 D液压缸内径 液压缸机械效率，在工程机械中用耐油橡胶可取0.95 。(2) 液压缸臂厚计算此缸工作压力为，属低压，则缸筒臂厚采用薄壁计算公式式中：液压缸内工作压力 d强度系数，无缝钢管=1 C计入管壁公差及侵蚀的附加厚度，一般圆整到标准臂厚值 D液压缸内径(3) 联接螺钉强度计算取螺钉数目Z=4，工作载荷：预紧力则，查手册取螺纹直径，p=0.75,材料为35号钢的内六角螺钉。4 液压系统的设计(二) 液压系统简介 机械手的液压传动是以有压力的油液作为传递动力的工作介质。电动机带动油泵输出压力油，是将电动机供给的机械能转换成油液的压力能。压力油经过管道及一些控制调节装置等进入油缸，推动活塞杆运动，从而使手臂作伸缩、升降等运动，将油液的压力能又转换成机械能。手臂在运动时所能克服的摩擦阻力大小，以及夹持式手部夹紧工件时所需保持的握力大小，均与油液的压力和活塞的有效工作面积有关。手臂做各种运动的速度决定于流入密封油缸中油液容积的多少。这种借助于运动着的压力油的容积变化来传递动力的液压传动称为容积式液压传动，机械手的液压传动系统都属于容积式液压传动。 （二）液压系统的组成 液压传动系统主要由以下几个部分组成： 油泵 它供给液压系统压力油，将电动机输出的机械能转换为油液的压力能，用这压力油驱动整个液压系统工作。 液动机 压力油驱动运动部件对外工作部分。手臂做直线运动，液动机就是手臂伸缩油缸。也有回转运动的液动机一般叫作油马达，回转角小于360的液动机，一般叫作回转油缸（或称摆动油缸）。 控制调节装置 各种阀类，如单向阀、溢流阀、节流阀、调速阀、减压阀、顺序阀等，各起一定作用，使机械手的手臂、手腕、手指等能够完成所要求的运动。 (三)机械手液压系统的控制回路 机械手的液压系统，根据机械手自由度的多少，液压系统可繁可简，但是总不外乎由一些基本控制回路组成。这些基本控制回路具有各种功能，如工作压力的调整、油泵的卸荷、运动的换向、工作速度的调节以及同步运动等。1 压力控制回路 调压回路 在采用定量泵的液压系统中，为控制系统的最大工作压力，一般都在油泵的出口附近设置溢流阀，用它来调节系统压力，并将多余的油液溢流回油箱。 卸荷回路 在机械手各油缸不工作时，油泵电机又不停止工作的情况下，为减少油泵的功率损耗，节省动力，降低系统的发热，使油泵在低负荷下工作，所以采用卸荷回路。此机械手采用二位二通电磁阀控制溢流阀遥控口卸荷回路。 减压回路 为了是机械手的液压系统局部压力降低或稳定，在要求减压的支路前串联一个减压阀，以获得比系统压力更低的压力。 平衡与锁紧回路 在机械液压系统中，为防止垂直机构因自重而任意下降，可采用平衡回路将垂直机构的自重给以平衡。 为了使机械手手臂在移动过程中停止在任意位置上，并防止因外力作用而发生位移，可采用锁紧回路，即将油缸的回油路关闭，使活塞停止运动并锁紧。本机械手采用单向顺序阀做平衡阀实现任意位置锁紧的回路。 油泵出口处接单向阀 在油泵出口处接单向阀。其作用有二：第一是保护油泵。液压系统工作时，油泵向系统供应高压油液，以驱动油缸运动而做功。当一旦电机停止转动，油泵不再向外供油，系统中原有的高压油液具有一定能量，将迫使油泵反方向转动，结果产生噪音，加速油泵的磨损。在油泵出油口处加设单向阀后，隔断系统中高压油液和油泵时间的联系，从而起到保护油缸的作用。第二是防止空气混入系统。在停机时，单向阀把系统能够和油泵隔断，防止系统的油液通过油泵流回油箱，避免空气混入，以保证启动时的平稳性。 2 速度控制回路 液压机械手各种运动速度的控制，主要是改变进入油缸的流量Q。其控制方法有两类：一类是采用定量泵，即利用调节节流阀的通流截面来改变进入油缸或油马达的流量；另一类是采用变量泵，改变油泵的供油量。本机械手采用定量油泵节流调速回路。 根据各油泵的运动速度要求，可分别采用LI型单向节流阀、LCI型单向节流阀或QI型单向调速阀等进行调节。 节流调速阀的优点是：简单可靠、调速范围较大、价格便宜。其缺点是：有压力和流量损耗，在低速负荷传动时效率低，发热大。 采用节流阀进行节流调速时，负荷的变化会引起油缸速度的变化，使速度稳定性差。其原因是负荷变化会引起油缸速度的变化，使速度稳定性差。其原因是负荷变化会引起节流阀进出油口的压差变化，因而使通过节流阀的流量以至油缸的速度变化。 调速阀能够随负荷的变化而自动调整和稳定所通过的流量，使油缸的运动速度不受负荷变化的影响，对速度的平稳性要求高的场合，宜用调速阀实现节流调速。3 方向控制回路 在机械手液压系统中，为控制各油缸、马达的运动方向和接通或关闭油路，通常采用二位二通、二位三通、二位四通电磁阀和电液动滑阀，由电控系统发出电信号，控制电磁铁操纵阀芯换向，使油缸及油马达的油路换向，实现直线往复运动和正反向转动。 目前在液压系统中使用的电磁阀，按其电源的不同，可分为交流电磁阀（D型）和直流电磁阀（E型）两种。交流电磁阀的使用电压一般为220V（也有380V或36V），直流电磁阀的使用电压一般为24V（或110V）。这里采用交流电磁阀。交流电磁阀起动性能好，换向时间短，接线简单，价廉，但是如吸不上时容易烧坏，可靠性差，换向时有冲击，允许换向频率底，寿命较短。4.1机械手的液压传动系统 液压系统图的绘制是设计液压机械手的主要内容之一。液压系统图是各种液压元件为满足机械手动作要求的有机联系图。它通常由一些典型的压力控制、流量控制、方向控制回路加上一些专用回路所组成。 绘制液压系统图的一般顺序是：先确定油缸和油泵，再布置中间的控制调节回路和相应元件，以及其他辅助装置，从而组成整个液压系统，并用液压系统图形符号，画出液压原理图。 图9 液压系统图 液压系统原理如图8所示。该系统选用功率N =7.5千瓦的电动机，带动双联叶片泵YB-35/18 ，其公称压力为60*10帕，流量为 35升/分+18升/分=53升/分，系统压力调节为30*10帕，油箱容积选为250升。手臂的升降油缸及伸缩油缸工作时两个油泵同时供油；手臂及手腕的回转和手指夹紧用的拉紧油缸以及手臂回转的定位油缸工作时只有小油泵供油，大泵自动卸荷。 手臂伸缩、手臂升降、手臂回转、手臂横向移动和手腕回转油路采用单向调速阀（QI-63B、QI-25B、QI-10B）回程节流，因而速度可调，工作平稳。 手臂升降油缸支路设置有单向顺序阀（XI-63B），可以调整顺序阀的弹簧力使之在活塞、活塞杆及其所支承的手臂等自重所引起的油液压力作用下仍保持断路。工作时油泵输出的压力油进入升降油缸上腔，作用在顺序阀的压力增加使之接通，活塞便向下运动。当活塞要上升时，压力油液经单向阀进入升降油缸下腔而不会被顺序阀所阻，这样采用单向顺序阀克服手臂等自重，以防下滑，性能稳定可靠。 手指夹紧油缸支路装有液控单向阀（IY-25B），使手指夹紧工件时不受系统压力波动的影响，保证保证手指夹持工件牢靠。当反向进油时，油箱通过控制油路将单向阀芯顶开，使回油路接通，油液流回油箱。 在手臂回转后的定位所用的定位油缸支路要比系统压力低，为此在定位油缸支路前串有减压阀（J-10），使定位油缸获得适应压力为1518*10帕 ，同时还给电液动滑阀（或称电液换向阀，34DY-63B）来实现，空载卸荷不致使油温升高。系统的压力由溢流阀来调节。结 论 经过一段时间以来郭钢老师的指导以及本人和小组成员的共同努力，终于完成了本次毕业设计的内容。本人的设计任务是喷涂机器人大臂系统的设计，由于个人经验和能力有限，尚有许多不足的地方有待完善，恳请老师提出宝贵的意见。在喷涂机器人大臂系统的设计过程中，主要完成了以下任务：1. 通过大量阅读关于喷涂机器人的资料文献，对工业机器人尤其是喷涂机器人的发展史、意义、用途有了一定的了解。并凭借这些资料，完成了开题报告和外文资料的翻译任务。2. 在参阅了其他喷涂机器人的设计方案和参观喷涂机器人的实体模型之后，通过与同组成员的协商论证，在老师的指导下确定了喷涂机器人的总体方案。、3. 确定了最终方案之后，绘制了总装配图、大臂装配图以及一定数量的零件图，对机械的设计过程有了一定的了解。但是，由于水平有限，加之时间仓促，文中疏忽与不妥之处在所难免，希望老师能够提出批评并多提指导意见，以便笔者在今后的学习中改进。 致 谢 在本课题的研究和论文的撰写过程中，导师、舍友、同学、朋友和家人都给予了很多关心、帮助和支持。能够顺利完成本次毕业设计，我首先要感谢我的毕业设计指导老师xx教授。Xx老师是一个治学严谨、学识渊博的人，为人严肃但又不失和蔼可亲，xx老师给我们小组制定了详细的任务进度表，每周都抽时间来了解我们的进度，帮我们解决设计过程中遇到的问题。xx老师的敬业精神和宽厚的人品都让我受益匪浅，为我们将要迈入社会的学生树立了一个良好的榜样，感谢xx老师在几个月来持续不断的谆谆教诲，对我们的进度抓的紧，让我们从不松懈，从而能够顺利完成毕业设计，还要感谢xx老师在我遇到困难时的毫无保留的指导，让我掌握了许多宝贵的实践知识。本次毕业设计还有另外两个队友和我同组，他们是xx，感谢他们与我的通力合作，一起面对设计过程中的困难和困惑，共同完成了一整套的喷涂机器人设计方案。在此也向评阅我的这份毕业设计说明书的老师表示衷心的感谢，也希望各位老师能够不吝指出本人的不足指出，帮助笔者在今后不断的提高进步。最后，向在本次毕业设计中为本人提供过帮助的各位老师、同学和朋友们表示由衷的感谢！ 参 考 文 献1 王薇，赵增强，赵之坚，葛昕机器人在轿车保险杠自动喷涂线上的应用J制造业自动化，2006，28（6）：77-78.2 张炼涂装机器人简介J内燃机，1991，(3)：42-44.3 孙明，韩光超，张海鸥机器人等离子喷涂轨迹间距优化及实验研究J北京工商大学学报（自然科学版），2007，25（4）：15-17.4 张永贵. 喷涂机器人若干关键技术研究D. 西安：西安理工大学，2008.5 杜亮，张铁. 四自由度喷涂机器人的运动学分析J.机电产品开发与创新， 2007，20(1)：21-23.6 员超,张刚,孙进生等.高层建筑喷涂机器人系统研究J.机器人，2002，24（3）:239-243.7 Vincze.A G，Hausler K，Andersen O M. 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