汽车表面数码迷彩的喷涂是军事装备生产中的一个重要环节,数码迷彩的喷涂步骤繁琐、耗费人力多且效率低下,针对该情况研究机器人自动化数码迷彩喷涂系统是必要的。相比于传统手工喷涂,机器人自动化喷涂能够显著提高生产效率,同时减少如划线、遮挡等步骤。机器人自动化数码迷彩喷涂系统与传统手工喷涂最大的不同之处是将一些现场需要完成的工作整合到软件中,主要难点是相关算法的开发。在分析了国内外相关技术后,本文将对机器人自动化数码迷彩喷涂系统进行深入的研究,主要研究内容如下:针对喷涂过程中的机器人逆运动学分析及机器人虚拟标定,喷涂系统要想模拟实际机器人的运动情况,首先需要在仿真环境中对机器人进行虚拟标定,使其各参数及运动关系与实际机器人相同。然后通过逆运动学算法模拟机器人的控制柜,求解出达到目标位姿时机器人各关节角度。最后根据喷涂需求及机器人各关节角度生成机器人运动指令。这将成为虚拟和现实的连接接口。针对人工在设备上手绘迷彩的情况,本文将提出一种基于八叉树理论的纹理映射技术,该算法的主要作用是将二维的迷彩映射到三维模型上,并输出映射结果。考虑到喷涂过程中需要对色块边界进行控制,利用基于八叉树的快速剖分算法,对网格的真实数据进行改变。为了满足喷涂的精度要求,本文将研究点云滤波算法并应用到剖分网格,最大程度上减小网格的形变。通过体映射技术,降低映射过程中的视觉形变,达到迷彩军事伪装的目的。针对喷涂过程中机器人末端执行器的运动问题,本文将提出一种基于投影法的喷涂规划算法,主要完成喷涂的轨迹规划和参数规划。该算法将映射结果作为输入,通过空间变换将色块边界变换到轨迹规划平面。考虑到平面间距与投影间距可能不同,提出“扫描”式栅格轨迹规划。为了满足迷彩喷涂色块边界的控制要求,使用栅格型和螺旋型混合轨迹作为最终的喷涂轨迹,并根据喷涂需求对喷涂过程中的相关参数进行规划。本文将设计喷涂规划实验验证系统,并且搭建仿真环境初步验证相关算法。最终通过实物喷涂实验验证机器人自动化数码迷彩喷涂系统的可行性。