随着时代的发展，各个国家都愈发重视对环境的保护，以及对人权的保障， 并且各个企业也在追求更高效率的产品生产，这就促使许多企业开始纷纷致力于 研究喷涂机器人的离线编程。 

下面简单介绍一下喷涂机器人的离线编程系统的组成：离线编程系统通常由 喷枪轨迹生成、运动轨迹生成、程序生成这三个模块构成。其中前两个模块是最 常见的，而后一个模块是系统中的最重要的结构。 

1。2 喷涂机器人离线编程系统简介

喷涂机器人的离线编程主要有以下六个步骤：参数设置；物体造型；机器人 运动轨迹生成；喷枪轨迹生成；分析仿真；机器人程序生成。下面对它六个步骤 做一个简介。 

1。 参数设置

用于确定喷枪的张角、喷涂距离、涂料速率通量、允许的涂层厚度偏差、 需要的涂层厚度、喷涂时间等参数，接着被传送到喷枪轨迹生成模块。 

2。 物体造型

对于平面和规则曲面我们有现成的公式来描述，然而现实中一般都是不规则 的复杂曲面，此时我们可以采用三角划分的方法来进行建模，或者直接将其他 CAD 系统中的 CAD 模型数据拷贝过来导入系统的 CAD 数据库中，这样喷枪的 轨迹就有了数据信息。

3。机器人运动轨迹生成 机器人的逆运动学原理是机器人运动轨迹生成的基础，并且机器人各关节的运动轨迹将由所生成的喷枪运动轨迹转换而成，从而将机器人的运动数据提供给 分析仿真模块。

4。喷枪轨迹生成 离线编程的中心步骤就是喷枪的轨迹优化和生成，首先我们将根据参数设置和物体造型这两个步骤所显示的数据和在实际喷涂作业中根据不同汽车干涉区 表面所采用的不同建模方法来建立喷涂过程中涂料的空间分布模型以及我们需 要达到的优化目标；然后采集上述信息，运用合适的求解方法得到轨迹优化函数 的极值点；最后，电脑将在综合以上条件后自动产生喷枪机器人作业的最优轨迹 程序。我们也可以自己用示教法规定一条路径，并以此为依据不断优化。 5。分析仿真 我们根据前面的步骤将获得工件的 CAD 数据、喷枪的初步轨迹、各种参数 以及机器人的运动路径，根据这些数据我们可以显示当喷枪沿着某一特定轨迹运 行时的工件表面涂料覆盖情况。工件表面的涂料厚度和偏差将反映在表格之中， 为了更加直观化，我们也可以采用等高线并以不同颜色加以区分，从而显示出涂 料的空间分布效果。如果想继续检查机器人的各个关节是否符合运动规律，也可 一同进行。 。机器人程序生成 机器人的运动轨迹将转变成其能识别的程序语言，这个过程主要通过 IO 通信接口完成，它将程序下载到机器人控制柜，从而使得机器人去完成动作。

1。3 国内外研究现状及存在的问题

21  世纪以来，国内外众多研究人员都对喷涂机器人的离线编程做了大量且

详细的讨论和研究，并且特别提出了对喷枪轨迹优化的分析和探讨，从而建立了 喷涂机器人喷枪涂料流场分布的数学模型和喷涂的涂层生长模型。

2005 年,Chen[4]等人将基于曲面 CAD 模型的喷涂机器人轨迹规划方法与 Atkar 的方法进行比较,分别讨论了两种方案的优缺点。2010 年,Gyorfi[5,6,7]等人考 虑到喷枪路径规划时的约束问题,用遗传算法和图搜索方法实现了方案优化。

然而，由于喷枪工作过程中的涂料浓度、流量，工件表面形状，喷枪的移动 速度是影响喷涂模型以及路径优化的主要因素，而且目前的研究都是基于平面上 的，如何在更加复杂的工件表面进行喷枪的轨迹优化还有待进一步探讨。