工业机器人喷涂作业具有重复精度良好、生产效率高等优点,并且能够将工人从恶劣的环境中解放出来,在工农业各生产领域得到广泛应用。随着技术的进步和市场竞争的发展,中小企业对机器人自动化喷涂技术的需求越来越大。不同于大型企业,中小型企业涂装生产具有多品种、小批量、变化快等特点,常采用拖动示教机器人进行喷涂作业。拖动示教机器人因其拖动示教操作不灵活造成的示教轨迹不光顺、示教速度及加速度等运动参数不平稳等问题,成为了阻碍拖动示教机器人在中小型涂装企业推广应用亟待解决的问题。本文以适用于中小型涂装企业的六关节拖动示教机器人为研究对象,从拖动示教采样数据方面进行研究,对示教轨迹进行光顺优化处理后构造示教位姿轨迹曲线,再对位姿曲线进行运动规划,保证机器人运动的平稳性。本文提出一种针对拖动示教机器人采样数据的后处理方法,主要研究内容包括:根据所研究的六关节机器人本体结构,运用D-H参数法建立机器人连杆模型,进行机器人运动学分析,实现了机器人正逆运动学问题求解,并通过MATLAB软件进行仿真验证。针对拖动示教轨迹不光滑、不连续等问题,给出了构造C2连续的机器人示教位姿轨迹曲线的方法。首先将示教点关节坐标从关节空间映射到笛卡尔空间得到示教点位姿,然后进行示教点归并、平滑处理、特征点提取,得到示教轨迹特征点,最后根据特征点构造示教位姿轨迹曲线。为保证机器人再现运动速度和加速度的连续性,研究了示教轨迹的前瞻控制方法。首先通过分析位置曲线插补速度约束条件,计算得到速度极小值点;然后根据速度极小值点对曲线进行插补区间划分,并对插补区间的进行干涉分析和干涉处理;最后针对插补区间进行区间连续的3次S型速度规划。根据机器人示教位姿轨迹曲线,进行运动规划和插补离散,生成新的示教数据。首先对位置曲线进行速度前瞻处理,得到插补区间速度规划信息;然后根据速度规划信息使用插补公式计算得到位置插补点参数值和空间坐标;最后通过位置和姿态曲线参数之间的映射关系求得位置插补点的姿态信息,将插补位姿数据通过机器人逆运算映射到关节空间,得到新的示教数据。对本文提出的示教数据后处理方法进行仿真测试,结果显示,通过对拖动示教机器人采样数据进行后处理可以提高示教轨迹的光顺程度,同时速度和加速度波动、突变减小,提高了机器人再现运动的平稳性,并且能够保证喷枪再现姿态与示教姿态同步。