机械工程学报

作者：齐有泉, 李艳文, 陈子明, 孔繁栋, 杨晓坤, 朱为国

单位：1. 燕山大学河北省并联机器人与机电系统实验室 秦皇岛 066004;2. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004;3. 淮阴工学院先进制造技术重点实验室 淮安 223003

关键词：喷涂机器人,反解,冗余机构；

基金：国家自然科学基金（51775474）、河北省重点研发计划（19221909D）、河北省自然科学基金（E2016203321）和江苏省重点实验室项目（HGAMTL-1708）资助项目。

在工业生产中，喷涂是重要的加工过程，喷涂机器人已经广泛应用于喷涂行业，但复杂工件的内表面喷涂还多依赖人工完成。针对多腔室多障碍的大型构件内壁的喷涂，提出一种新型九自由度喷涂机器人。根据多腔室多障碍大型构件的结构特点，按功能将此机器人结构划分为工作定位装置、工作执行装置和辅助支撑装置；基于D-H参数法，建立此机器人的数学模型，进行正解的求取；给出一种冗余机器人计算反解的方法：根据喷涂不同方位的腔壁对前三个关节进行角度预设，从而保证喷涂目标面处于工作执行装置的灵活工作空间；根据关节7工作空间的特性，采用正向求解和逆向求解分别得到关节7的位置坐标，并反推关节6的位姿，进而得到其他关节角度值完成反解。此求解方法得到的反解能够保证机器人在对同一壁面喷涂时具有相似的构型姿态，解决了反解过多、求解难度大、解筛选困难的问题，极大地提高反解的求解速度。

来源：2020年第23期

《机械工程学报》期刊编辑部

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