马淑梅， 谢 涛， 李爱平， 杨连生，2

(1. 同济大学 机械与能源工程学院， 上海 201804； 2. 上海外高桥造船有限公司， 上海 200137)

机器人喷涂已广泛应用于汽车、船舶、航空航天等领域，但传统的“人工示教法”不仅费时而且需依赖操作者的经验，无法规划出最佳喷涂轨迹，也无法获得最佳喷涂效果.目前，离线编程已成为喷漆机器人最常用的编程方式[1].工件的喷涂质量与喷枪的轨迹有关，因此，喷枪轨迹优化已成为国内外喷涂机器人离线编程研究的热点[2].

近年来，国内外学者针对喷漆机器人喷枪轨迹优化问题进行了大量研究，并取得了一定成果.Andulkar等[3]提出一种新的增量式喷枪轨迹规划方法，以膜厚均匀为目标优化喷枪速度和轨迹叠加间距，但未考虑曲面曲率变化，曲率变化大时恒定的喷枪速度会导致膜厚均匀性较差.Yu等[4]分析轨迹叠加间距对漆膜厚度的影响，提出一种考虑曲面曲率变化的轨迹叠加间距优化方法.但该方法优化过程复杂，计算量大，不便于实际应用.Wang等[5]提出一种新的点云切片轨迹生成方法，改善了边界喷涂膜厚不均匀的情况，但未优化喷枪速度，膜厚均匀性仍然有待改善.缪东晶等[6]利用数控加工与喷涂过程的相似性，提出一种将数控加工刀具轨迹转化为喷涂轨迹的轨迹生成办法，并优化沿喷枪运动方向上的速度.但该方法未优化喷涂高度和叠加间距.曾勇等[7]研究大曲率直纹曲面，将曲面分片并用圆弧面进行最小二乘拟合……