与示教编程方法相比较,在喷涂机器人喷涂工艺中采用离线编程方法来规划机器人的运动轨迹,可以有效避免危害工人健康、提高喷涂质量和实现机器人的自动喷涂作业。用于规划机器人运动轨迹的喷枪轨迹生成模块是喷涂机器人离线编程系统的核心模块,本文对喷枪轨迹生成方法进行了研究,为喷涂机器人离线编程系统的开发和应用提供了新的途径。主要研究内容如下:1)提出了基于STL模型生成喷涂机器人喷枪轨迹的方法,使得离线编程系统可以有效利用各种数据格式的工件CAD模型规划喷涂机器人的轨迹。首先,估算三角形面片的顶点法矢量;其次,对STL模型进行切片处理获取切片平面上的交点,通过交点方向排序获取喷枪在工件表面的喷涂路径;然后,估算交点的法矢量;最后,交点沿其法矢量偏置喷枪到工件的距离,得到喷涂机器人的喷枪运动轨迹。2)提出了基于点云模型生成喷涂机器人喷枪轨迹的方法,以实现离线编程系统直接利用工件点云模型规划喷涂机器人的轨迹。首先,扫描待喷涂工件表面以获取工件的点云数据信息;其次,对点云模型进行切片处理,通过切片数据方向排序获取喷枪在工件表面的喷涂路径;然后,估算采样点的法矢量;最后,采样点沿其法矢量偏置喷枪到工件的距离,得到喷涂机器人的喷枪运动轨迹。3)提出了基于STL模型和点云模型的喷涂机器人喷枪轨迹生成系统的体系结构,构建了喷枪轨迹生成原型系统,并对提出的喷枪轨迹生成方法进行验证。通过应用实例生成了喷枪轨迹,证明该方法是有效的。