自动喷漆机器人小臂系统设计(2)
与传统作业也有类似的地方，不同的生产领域也存在着不同的工业机器人，而在表面喷漆行业同样也存在着喷漆机器人。喷漆机器人是将表面喷漆工艺应用到智能机器人技术当中应运而生的新一类科技机器人，隶属于工业机器人中新型的一个分支，其作用主要是用来进行工件的表面喷涂作业。
1.1 喷漆机器人的研究意义和目的
自第一台商用工业机器人在1961年诞生以来，历经40多年的不断进步与发展，机器人技术日趋成熟，并被应用于各个行业领域。许多工业生产都存在很大的危险性，一旦出现事故，不仅会给企业带来损失，对工人家庭也会是沉重的打击。于是工业机器人便可代替工人进行危险以及在有害环境中进行作业，而且机器人不会有疲惫感，可完成单调、繁重的工作，既可以提高生产效率又保证了产品质量[1]。
喷漆工作的弊端就是工人所处的环境十分恶劣，充满大量有害气体，而且工作单调乏，总是重复相同的动作。而且表面喷涂主要依靠肉眼和经验来判别，无法确保喷漆的质量。在长时间作业下工人时常会产生疲劳感，降低质量与生产效率。
喷漆机器人因其能耗低，喷漆质量好，可在恶劣环境下工作，价格适中等特点深受各个制造企业喷漆部门的青睐。改革开放以来，我国工业科技飞速发展，工业产品也逐渐覆盖了生活的各个领域，人们对于产品的外观要求也越来越高。为此，企业对于喷器产品的作业质量也相应的提高了要求。而我国现有的自动喷涂机却存在表面喷漆不均匀、喷漆功能适用性单一、轨迹可变化性低、油漆使用不合理等缺点，严重阻碍喷漆行业的进步与发展[2-5]。
现在，比自动喷涂机根据有竞争优势的喷漆机器人已经逐渐应用于汽车、飞机、电器等行业的表面喷漆工艺中，其具有以下有点：
（1）柔性大。工作适应能力强，可适用于多种行业产品外观的喷漆工作。
（2）工作质量高，节约用料。计算机模拟喷漆路径，喷漆均匀，表面涂层质量高，降低了人工作业对油漆的浪费现象，从而可以降低成本。
（3）操作简单，便于文护和修理。计算机能够进行离线编程并进行模拟，缩短现场出现问题再临时进行调试的时间；器件可拆卸，便于修理文护。
（4）设备可用于多种行业，利用率相对较高[6]。
1.2 喷漆机器人概述
喷漆机器人是工业机器人家族中的一个分支，用于完成工件表面喷涂工作。
和其他工业机器人相类似，喷漆机器人是由机器人本体、计算机和控制系统组成。一般有5到6个自由度，所以其运动空间比较大，腕部有2到3个自由度，具有很高的灵活性，可以完成比较复杂的运动。目前，比较先进的喷漆机器人已经可完成较小的孔类表面的喷涂工作。
喷漆机器人一般采用液压、气压和电动方式进行驱动，采用手把手或点位示数来进行示教[7]。
1.3 国内外喷漆机器人历史、现状与趋势
1.4 喷漆机器人的研究意义与相关技术
喷漆机器人能够在十分恶劣的环境下进行作业，保障了喷漆工人的身体健康免受危害，而且机械不会产生疲劳感和怠慢情绪，又保证了作业效率和喷漆质量。喷漆机器人相关技术的研究与开发也属于增强综合国力提升我国国际地位的重要元素，所以喷漆机器人的研究对我国社会主义现代化建设有着重大意义[9]。
工人通过示教来使机器人来对作业程序、位置和速度等信息进行记录，然后对机器人下达命令，按照程序进行作业并完成任务。示教可分为两种，包括直接示教和离线示教。