本书主要针对智能喷涂机器人关键技术及应用，详细介绍了喷涂机器人动力学建模、运动精度与可靠性分析、主从示教、助力拖动示教、基于数字孪生的离线编程系统、轨迹规划及路径规划、多机协同喷涂及动态监控技术等内容，并阐述了智能喷涂机器人在家具、钢结构及迷彩喷涂等方面的典型应用，总结了柔性化喷涂生产线和智能喷涂共享中心的研究进展。
样章试读
目录
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丛书序
前言
第1章 绪论1
1.1 喷涂机器人概述1
1.1.1 喷涂机器人的基本概念1
1.1.2 喷涂机器人的主要特点2
1.2 智能喷涂机器人关键技术概述3
1.3 智能喷涂机器人国内外研究现状4
1.4 本章小结21
参考文献23
第2章 喷涂机器人运动学与动力学研究30
2.1 喷涂机器人运动学建模与分析30
2.1.1 基于D-H法的运动学建模30
2.1.2 基于旋量法的运动学建模37
2.1.3 喷涂机器人逆运动学求解与仿真40
2.2 喷涂机器人动力学建模与分析44
2.2.1 拉格朗日动力学建模方法44
2.2.2 喷涂机器人动力学模型仿真验证46
2.2.3 喷涂机器人动力模型Adams仿真验证50
2.3 喷涂机器人动力学参数辨识52
2.3.1 喷涂机器人动力学参数线性化52
2.3.2 动力学参数辨识的激励轨迹选取54
2.3.3 基于条件数的激励轨迹优化55
2.3.4 喷涂机器人动力学参数辨识仿真60
2.4 本章小结62
参考文献63
第3章 喷涂机器人的运动精度与可靠性分析65
3.1 喷涂机器人运动学标定65
3.1.1 运动学标定流程65
3.1.2 喷涂机器人定位误差模型的建立66
3.1.3 喷涂机器人运动学标定实验68
3.2 喷涂机器人运动精度测量72
3.3 喷涂机器人运动精度误差分析74
3.3.1 运动精度误差影响因素74
3.3.2 链传动误差分析75
3.4 基于链传动的喷涂机器人轨迹精度可靠性分析78
3.4.1 喷涂机器人运动误差模型78
3.4.2 喷涂机器人末端轨迹精度可靠性仿真81
3.4.3 喷涂机器人末端轨迹精度测量实验84
3.5 本章小结88
参考文献88
第4章 喷涂机器人轨迹规划及迷彩喷涂路径规划90
4.1 喷涂机器人轨迹规划分析及验证90
4.1.1 关节空间轨迹规划90
4.1.2 笛卡儿空间轨迹规划93
4.2 基于神经网络的迷彩喷涂路径规划102
4.2.1 喷涂沉积模型的建立与分析102
4.2.2 基于生物激励神经网络的全覆盖路径规划106
4.2.3 路径规划算法的仿真验证109
4.3 基于图像处理的数码迷彩喷涂路径规划112
4.3.1 数码迷彩的设计112
4.3.2 数码迷彩色块的处理114
4.4 迷彩图案的三维矩阵映射121
4.4.1 图形三维几何变换121
4.4.2 迷彩图案的三维映射124
4.4.3 喷枪三维路径规划127
4.5 本章小结128
参考文献128
第5章 智能喷涂机器人主从及助力拖动示教技术131
5.1 喷涂机器人主从示教系统设计131
5.1.1 系统平台整体设计131
5.1.2 系统硬件设计132
5.1.3 人机交互系统设计136
5.2 喷涂机器人主从示教控制系统策略研究139
5.2.1 喷涂机器人主从控制策略139
5.2.2 基于笛卡儿空间的主从映射算法140
5.2.3 改进的自适应带限多线性傅里叶拟合器滤波142
5.2.4 基于主从示教的轨迹规划144
5.3 基于力传感器的拖动助力示教技术149
5.3.1 喷涂机器人助力拖动方法149
5.3.2 基于动力学的气缸助力控制方案150
5.3.3 助力拖动气压控制神经网络模型155
5.4 喷涂机器人示教系统仿真与喷涂实验160
5.4.1 拖动示教助力控制结果仿真验证160
5.4.2 喷涂机器人主从示教系统喷涂实验163
5.5 本章小结168
参考文献168
第6章 基于数字孪生的智能喷涂机器人离线编程系统170
6.1 基于数字孪生的机器人离线编程系统架构170
6.1.1 数字孪生五维模型简介170
6.1.2 离线编程系统工作原理与实现方案172
6.1.3 离线编程系统开发环境175
6.2 虚拟仿真环境下的离线编程系统176
6.2.1 虚拟仿真环境176
6.2.2 编程系统面板简介178
6.3 离线编程系统关键模块程序183
6.3.1 喷涂机器人正逆运动学程序算法183
6.3.2 轨迹规划程序算法研究185
6.3.3 系统离线示教与编程面板主要程序算法187
6.3.4 系统数字孪生面板主要程序算法190
6.4 喷涂机器人离线编程系统测试与实验192
6.4.1 离线编程系统测试192
6.4.2 虚实机器人实时随动实验195
6.5 本章小结198
参考文献198
第7章 智能喷涂生产线多机协同与动态监控技术200
7.1 多机器人系统协同与协调机制200
7.1.1 多机器人系统体系结构200
7.1.2 基于模型预测PID的生产线自适应控制技术201
7.1.3 多喷涂机器人系统环境感知与建模202
7.2 智能喷涂生产线动态监控系统204
7.2.1 动态监控系统总体构架204
7.2.2 动态监控系统模块介绍207
7.3 喷涂生产线系统动态监控软件开发与测试209
7.3.1 软件开发环境与需求209
7.3.2 动态监控软件交互界面210
7.3.3 监控软件系统执行方案211
7.3.4 动态监控系统软件测试214
7.4 智能喷涂生产线多机协同系统实验217
7.4.1 智能多机喷涂生产线介绍217
7.4.2 喷涂生产线多机协同喷涂系统219
7.4.3 协同喷涂实验过程及数据分析224
7.5 本章小结228
参考文献228
第8章 智能喷涂机器人柔性化生产线研发230
8.1 喷涂机器人柔性化生产线概述230
8.1.1 常用喷涂方法230
8.1.2 智能喷涂机器人柔性化生产线主要组成部分233
8.2 喷涂机器人家具生产线柔性化编程解决方案243
8.2.1 平板类家具解决方案243
8.2.2 整装家具机器人喷涂解决方案248
8.3 机器人喷涂家具产品工艺验证与测试251
8.3.1 机器人喷涂通用参数251
8.3.2 机器人喷涂板件测试258
8.4 喷涂机器人家具喷涂柔性化生产线案例261
8.4.1 整装椅子机器人喷涂生产线261
8.4.2 实木床柔性化喷涂生产线262
8.4.3 浴室柜产品柔性化喷涂生产线264
8.5 本章小结267
参考文献267
第9章 智能喷涂机器人典型应用268
9.1 智能喷涂机器人在钢结构喷涂中的应用268
9.1.1 钢结构自动喷涂路径规划系统269
9.1.2 轨迹规划技术在钢结构喷涂的应用271
9.1.3 钢结构自动喷涂轨迹软件系统274
9.2 智能喷涂机器人在家具喷涂中的应用277
9.2.1 视觉编程技术在家具喷涂中的应用277
9.2.2 智能喷涂机器人工作站在家具喷涂中的应用283
9.3 智能喷涂机器人在定制图案喷涂中的应用286
9.3.1 面向数码迷彩的喷涂实验平台搭建286
9.3.2 数码迷彩喷涂实验验证291
9.3.3 个性化图案机器人喷涂的应用293
9.4 智能喷涂共享中心的规划与应用295
9.4.1 共享喷涂中心新模式的优势295
9.4.2 家具喷涂中心的规划建设296
9.4.3 家具喷涂中心的典型应用305
9.5 本章小结306
参考文献306
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