作为工业机器人的一个重要分支,喷涂机器人能将工人从恶劣的喷涂环境中解放出来,同时能极大的提高喷涂质量和喷涂效率,在未来有极大的应用前景。目前我国绝大多数装备制造企业涂装线上所采用的自动喷涂机器人基本都是采购于国外厂商。因此,为了同国外喷涂机器人制造公司争夺喷涂机器人市场份额,加快实现喷涂机器人及其自动化成套设备的技术突破和产业化,我国急需攻克喷涂机器人关键技术,降低其制造成本,提升国产化产品的市场竞争力。本文结合与企业合作的具体项目,以六自由度关节型喷涂机器人为研究对象,以实现其产业化为最终目标,主要开展以下研究工作:①根据喷涂机器人的设计要求,结合工业机器人通用的设计方法,将喷涂机器人的整体机构分模块进行结构设计,选用关节坐标型机器人为喷涂机器人的设计类型,选用3R斜交非球型手腕为手腕设计类型,完成喷涂机器人结构的设计。②建立六自由度关节型喷涂机器人的运动学模型,求解各关节运动参数与末端位姿的关系。并利用数学软件对喷涂机器人的工作空间进行仿真,验证所推导的喷涂机器人运动学方程的正确性,以及喷涂机器人结构参数设计的正确性。并利用喷涂机器人运动学方程推导喷涂机器人的速度雅可比矩阵。③研究喷涂机器人运动过程中各关节运动学量与驱动力矩的关系,建立喷涂机器人动力学分析模型,基于拉格朗日方程法推导喷涂机器人的动力学方程。④运用动力学仿真软件ADAMS建立6自由度关节型喷涂机器人的虚拟样机,计算出机器人各关节的峰值扭矩,参照6自由度关节型喷涂机器的运动参数,以及喷涂机器人6个关节轴上的等效转动惯量,选定各关节的伺服电机。