基于图形识别的喷涂机器人开发开题报告文档.doc

杭州电子科技大学学术型硕士研究生 毕业论文开题报告和论文工作计划表 所在学院： 自动化 学 号： 121060022 姓 名： 丁昱 学科专业： 控制理论与控制工程 研究方向： 先进机器人与智能系统 开题题目： 基于图形识别的喷涂机器人开发 导师姓名： 王俊宏 入学时间： 2012年9月 填表日期： 2013年 11月 16日 一、论文来源的课题名称及类型：（属于国家、省、市、学校、自选中的哪一种？） 课题名称：基于图形识别的喷涂机器人开发 类 型：自选 二、研究目的和意义： 喷涂机器人在国外已经广泛被应用于汽车，家电和家居等产品的涂装生产线，但是目前国内的涂装作业，尤其是中小企业多以大规模人工操作为主。在涂装作业过程中，涂料会散发出大量有毒有害气体，工作人员吸入后会对身体健康有巨大的损伤。同时对于涂装这一高强度高危害的技术型工作，涂装的质量取决于工人的经验，这对喷涂精度要求高的工件来说是不合理的。在目前国内经济转型，产业升级特殊时期，企业面临着一系列的压力。如招工难，用工成本、原材料价格等不断上涨，利润空间日渐狭窄，这些因素都使得喷涂机器人在工业应用中拥有广阔的市场与实践意义。 随着国内机器人开发能力的增强，价格的降低，越来越多的喷漆机器人出现在手机外壳、笔记本电脑外壳等中小型器件的自动化喷漆生产线上。但是在大中型器件，如彩色电视机机壳、大型号电子琴机壳等工件的喷涂生产中，还未得到广泛的应用。此类大中型器件生产商却对喷涂机器人日益体现出迫切需求，然而却面临着投资成本高、成功风险大等问题。国产喷涂机器人的供应还明显不足，尤其是专注于喷涂机器人的企业少之又少，更多的企业只能提供喷涂机器人的一个或几个部件。本项目即通过使用国产部件来研发出具有性能稳定，精确度高，价格适中的国产化喷涂机器人。通过本项目制造出符合企业要求的机器人，同样也能为国内喷涂机器人的发展提供一定的理论基础与事实依据，甚至可以为理论的深入研究提供方向。 本项目的研究意义旨在开发一款适合中小企业的低成本通用型多自由度喷涂机器的软件控制系统。该喷涂机器人控制系统的优势主要表现为：提高工作环境的安全性；提高产品质量和稳定性；提高员工工作效率；增加产量；增强制造适应性；减少原料损耗；解决劳动力流动和招聘困难问题；降低企业运营成本。从而引领经济型喷涂机器人在所属行业中的发展。 三、国内外研究现状和发展趋势： 喷涂机器人是可进行自动喷漆或喷涂其他涂料的工业机器人，1969年由挪威Trallfa公司发明。在国外，机器人喷涂已经成为一项比较成熟的技术，有着三十多年的研究和发展历史，对机器人和印刷业的发展产生过深远的影响。较早运用该技术的著名公司有美国的Minhit公司、Fudge公司以及德国的Hate公司等，随着喷涂机器人技术的不断创新，喷涂精度空前提高，喷涂机器人的应用也更加广泛。著名的国外喷涂机器人厂家有瑞士的ABB和日本的安川MOTOMAN公司，德国的KUKA公司、日本的FANUC公司以及美国的ADEPT公司等。但到目前为止，瑞士 ABB公司最为著名，作为世界领先的喷涂自动化供应商，ABB公司在喷涂机器人领域以及相关的喷涂技术领域都具有丰富的经验与技术，ABB生产的喷涂机器人在世界范围内应用最为广泛。 我国的工业机器人从20世纪80年代开始起步，在国家的支持下，20多年来，我国在工业机器人事业上取得了令人瞩目的成绩，理论研究和产品开发有了长足的发展，并形成了一批有技术实力的机器人研究、开发和应用队伍。近几年，我国工业机器人及含工业机器人的自动化生产线和工程项目、相关产品的年产销额已近亿元。国家“八六三”高技术计划已确立9个以智能机器人主题的产业化基地。产业化基地的建设带来了产业化的希望，为发展我国机器人产业奠定了基础。在机器人技术基础（机器人运动学、动力学与构型综合研究，机器人运动控制算法及机器人编程语言的研究，机器人内、外部传感器的研究与开发，多传感器控制系统的研究，离线编程技术等）、单元技术以及元器件（交、直流伺服电机及其驱动系统、测速发电机、光电编码器、液压（气动）元部件、滚珠丝杠、直线滚动导轨、谐波减速器、RV减速器、十字交叉滚子轴承等）等方面都取得了一系列的成果。此外，已有大批以开发生产的特色机器人或应用工程项目而活跃在当今我国工业机器人市场上。 机器人技术是具