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喷漆 机器人 设计 系统 全套 cad 图纸

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of 3 11, 2002A. G. K. vm,ap, 4400 O. M. T to in on to of of at of TD is to of a of is a to be or is of of )is to is to a to a is to a A is to AD a to 3D is is to is AD : of a of a of of a in a in is to to a a as , or up ). is to be to of is to of on to of 3 11, 2002a is of a 3in by to on of 1, 7. is D of is a 2as US ,429,682on to a is to an 4, 10 or 11is on a of an or of is of a to by of as on to a be in of on on of is be to is a of be a of as or to in to is in is . : of a a a 3of of by of ). a of of is 00 a as : of of on or a of is a if to by of 3 11, 2002: BB : of of is of of a 2). to or 6, 9of of a to is be be 8: of is as a in of an a is a to of of is an of By of is to is as a of of as it to of : of as is as is of 3 11, 2002 a of 3 of to in is by a 3, 5. a of is an of a : is of is a , a of In to No of in or be of to to in to is to of be to of by in a of of of : a 0 by to of be In in of by as 0: of 3 11, 20021: by 0 it be of is ). a pS,is if It a a of to 2: of a BB an 3). a of BB as it is 3: of is as a BBs ). of to to be by of it of it a on 4 4: a of 3 11, 2002to be (1) of (2) of of 0 0 C be 0 on a to in of is an no of is at is a of C be as 5 is to to be to of be 5: of a is be a of in of in is to be P., L., L., : 2(2), 996, 3242 A., An 8(7), 11996.3 Q., to 1, 421999.4 27891998.5 1(3), 3551987.6 D.; G.; R.: of in of 3(3), 304 2001.7 A of a 7(1), 95 2001.8 A., M.: 9 C., N., 2000.10 X., M.: 3, 13151998.11 A 1815 997. 毕业设计 (论文 )外文资料翻译 学院 (系 )： 机械工程学院 专 业： 机械工程及自动化 姓 名： 学 号： 外文出处： of 3 ( 附 件： 指导教师评语： 译文基本翻译出原文的意思，叙述条理分明，语句基本通顺，翻译质量一般。少数专业术语翻译不够准确，一些中文表达欠妥。 签名： 年 月 日 注： 请将该封面与附件装订成册。 (用外文写 ) 附件 1：外文资料翻译译文 大批量多品种零件的机器人自动喷漆 摘要 随着 进步传感器和处理能力 存续足 以 全面 实现 工业任务方面的 机器人 自动 编程。本 文报告 了 欧盟 柔性 喷漆 项目， 该项目 设计了 对不明零件机器人自动生成喷漆程序的方法 。 其 解决方案使用四个步骤：激光三角检测 、 几何特征 识别、喷枪 路径规划 、无 碰撞可执行机器人 程序的生成 。工业合作伙伴的 范例验证了这些结论 。 关键词 机器人自动编程 特征 识别 路径生成 避免碰撞 喷漆 1 引言 欧洲 目 柔性 喷漆 的目标（ 自动生成含有大量品种零件的小批量喷漆的机 器人 应用程序。 目前 ， 机器人 的喷涂对于大多数零件在经济上是可行的 ， 由于 需要 为每个单个品种零件 建立（使用离线编程 和 /或手动示教）一个机器人程序 。该项目的目标是为机器人 在大量零件上的使用 提供经济可能性（例如，参见图 1）。我们的目标是减少 75的 人工 编程工作和 90的 人工 喷漆工作。 开发一种能够像喷漆工人一样完成喷漆任务的机器人，这 是技术 的 挑战 ，他能够喷涂出你从未见过的几何形状 。一种可能的解决办法是利用 据 来 计算 喷漆的路径 和 衡量 其 实际 位置。 然而， 有 三维 的 据往往是不充分，因此这种方法只适用于一些场合 。 开发的 柔性 喷漆 “ 逆作法 ” 不需要任何的 据。 图 1 给出了一系列的带有电机且有零件部分特写的齿轮 变速箱，压缩机油箱，转向柱和其他小零件。图示零件以相对正确的尺寸表达 这个程序 能从传感器数据范围内自动获获取机器人喷漆路径， 并自动生成一个可行的 、 完整的 、 可执行的机器人方案。 该方法可以处理大量的零件 ， 比如齿轮变速箱、框架中的小零件 （汽车后视镜 、 板 、 管等）或压缩机 气缸 。每 个 工业客户 熟悉零件的类别 （包 含了 70000 变种）（图 1）。我们的目标 是机器人能沿着传送带喷涂零件的任意位置。在传送带上 检测 零件 的几何 形状，从机器喷涂轨迹的几何形状来进行自动判断， 并且自动生成一个无碰撞的机器人程序，是我们技术上的挑战。 相关工作 喷漆 相关工作是自动生成一个 3D 喷漆 路径， 在 智能喷漆 项目 中我们一直也在尝试 。 实际上，通过圈点将要喷漆的曲面，在曲面上施加喷漆动作，反转表面和让喷漆动作跟随着表面的反转动作来生成喷涂动作。 然而，这一 方法 是只适用于三维模型对象和曲率对象相对较小 时 。先进机器人 的 专利技术使用 了 二维数码照片 作为输入 美国专利 ， 美国 5429682。用户 可以在屏幕上决定那些地方需要喷涂， 然后就会 自动 被执行 机器人 规划 的路径。 考虑到平面的截面下 铣削 涡轮机 机叶片或使用网格单元的方法 ，这是 3D 中最早获得自动工具路径的 方 法。 2 柔性涂料 方法 柔性 喷漆 方法是基于 对大量的具有 一个完整的 产品系列典型特征的基本几何组成的零件上的 观察 。 例如肋节（冷却肋骨），圆柱表面（ 电机尤为明显 ），腔（空心结构或结构 获 得刚度 尤为明显 ）。另一种类型的表面 ， 例如一个后视镜的表面。这些表面都是光滑的自由曲面， 它 是很难 通过使用如圆柱体、球体和盒装体这些简单的几何属性来描述。依赖于基本几何的 技术目标成为 了使用通用的检测方法和开发的规划路径来 指定这些基本的几何图形 ，在应用中所见的各类几何形状都包含在内 。 初等几何类型的规范 是基于 所观察到 的零件 的几何形状和 喷漆 过程中的 约束 。我们的想法是检测可以链接到一个初等几何形状具体的过程模型，这是 一个基本几何的喷漆过程的模型 。例如， “ 平坦的表面几何 ” 可以 通过一个简单的直线喷涂模式来实现 。更多复杂的几何形状，如 形腔 或 肋板 ，需要 专门的喷漆 策略： 分别 喷 涂到 腔槽内 和 在平 行 肋板的方向上进行喷漆 。 程序中定义了几何数据库中定义的与处理知识相关的基本几何类型 。在图 2 显示完整的 柔性 喷漆 方法。接下来的部分将概述其主要组件。 图 2 柔性喷漆系统的框图 激光三角部分测量 激光测距传感装置 在零件沿着传送带运动时 ，扫描 零件 并获得了 物体的 3D 测量点的数据。扫描 是由传动带的实际零件动作 触发的（见图 3）。 对于一个零件而言，一米 尺寸的分辨率比一毫米更容易 获得。激光测距传感装置采取每秒 700次的 扫描 。这 就 得到如图 4 所示的校准。 图 3 使用瑞典 光系统表的零件测量示意图 框架或 滑动 垫木 上通常要安装几个零件 。在这种情况下 ，要在 最终图像 中去除扫描 框架或滑动垫木这部分 。图 5 给出 了 用框架测量的零件 和 零件 数据自动提取 的例子 。 每个部分都能独自 检测 到 所有其他的处理步骤。最后，如果 零件 彼此接近，通过一次喷漆几个零件就可以获得 大的机器人 喷漆动作 。 图 4 用 校准框在 设置 图 5 零件、框架（顶部）和提取的零件（底部）的原始深度图像 功能查找 由 发 的 功能查找有使 用几何 库中定义的几何 任务检测零件的几何形状的性能 。输出是 用基本几何形状扫描零件表面的描述。 功能查找 检测 与喷漆过程相关的 三 种类型特征是：自由形态表面、 型腔和 肋板 部分。典型 范围图像 的 处理通常从分割 开始 （例如，见 2中的对比 ）。 然后 查找功能 在定义如平面 或圆锥曲线 的几何特性方面是有限制的 。 三类 特征的具体几何形状是未知的 ，属性（比周围 边缘 低，平行 于肋板 ）定义了其特征 。因此， 需要 一个通用的特征检测的方法。 图 6 总结了开发的图像处理程序。 有特定的程序来检测用 分割成单个零件 和三个基本几何组成的 校准图像， 它的简短 概述如下。详细信息中可以 在 8查找 。 图 6 功能查找和其图像处理程序框图 首先 检测到 的是型腔和肋板 。 我们把零件的 所有剩余表面认为是自由曲面。 型腔 定义 是表面点比周围边缘 地区 位置还要低的一个区域。 （ 能看到的正常 外表面）。 我们 目前的挑战是开发处理噪音和阴影范围内的数据一个 稳定 的程序 来 。 腔的边缘检测 是用分辨率范围内的精确性来检测的 。通过 对可见的型腔以及传感器检测不到的区域进行插值，这对整个型腔领域的喷漆工作 是非常重要的。然后 ，把型腔 表示为一个网格， 其覆盖了 腔 的开放部分 。图 7 显示了完整 零件的 网格 表示 。腔的开放部分用深暗色网格表示 。网格 表示也有简化一些重要的数据来快速自动生成喷涂轨迹的 优势 。 图 7 开放型腔能被自动检测并且用深色标记。图像数据中开放部分以及其余范围以网格形式表示。这些例子的型腔测量将在 10 秒内执行 图 7 显示了抗噪声方法的缺点 。 最终的 网格 在表示 尖角和 两腔接口处 很窄的边缘（ 3 个像素） 上是有困难的 。然而 ，一个 更好地 处理 三角 凹 形区域的方法 已经在开发中 。 用最少数量的 等距平行线 定义肋板 部分。边缘检测后 ， 原始的线段使用共线性，接近和重叠 将其 分为更长的线 段 。 使用平行对线段进行分组 。最后， 生了 所有线组的 一个 特征 矢量（距离 、 重叠 、 长度 、 行数） 并用于边缘部分的分类 。图 8 给出了一个分组的 结果的例子 。 图 8 用分组技术从原始数据中提取线段和线条 喷漆路径 在接下来的过程中，要计算出每个基本几何的喷枪的喷漆轨迹。融合临近的喷漆点来获得更长和更平滑的轨迹。最后的结果就是喷枪的一个完整的喷漆路径。 “生成喷漆轨迹”模块，如图 2 所示， 模块指定了能够满足喷漆质量需求的喷枪喷漆轨迹。在这个模块中只考虑喷枪动作与处理质量是相关的而不用考虑机器人没有制定任何约束和喷枪及其周边区域之间的碰撞。该模块采用了几何库和程序库来规划喷涂轨迹。几何库指定了每个几何的一个或多个原始喷漆程序，尤其是在几何原始类型方面的应用。喷漆程序指定了为达到一个令人满意的处理质量如何在零件表面运行喷枪动作。通过实验工作，建立了程序库，。 项目的基本思路是，在即使不同几何图元必须沿表面覆盖和持续的机器人动作不能随着表面部分继续的情况下，要使喷漆动作在零件整体上持续进行。 该系统 将尝试通过较大的平面区域（虚拟面）来近似估计模型表面的主要方向用于定位的三角面片，图 9 显示了由大量不同的三角面片组成的变速箱的几何模型。 图 9 用原三角测量结果（顶部）和数目锐减的网格（底部）来表示变速箱 下图中近似估计了面片，并将这些面片归纳为虚拟表面。与这些虚拟表面相关的喷漆程序是可行的。每一个虚拟表面仅代表一种几何原始类型，因此同样的喷漆程序可用于整个零件表面的喷漆。在不同的几何图元沿表面呈现下，系统将尝试在彼此的虚拟面建立连续的喷枪运动，由喷漆路线指定的喷枪运动，如图 11 所示。 图 10 用虚拟曲面来近似估计主要的喷涂区域 图 11 用线条表示的喷涂轨迹 从上面两图可以看出，喷漆路线要遵循虚拟表面的方向和平面位置。喷漆过程指定了喷枪沿着喷漆轨迹所需的喷漆量和每个喷漆中所需的喷漆参数。 无碰撞机器人程序的自动生成 接下来无碰撞机器人运动的建立是基于其（见图 2）获得的刀具轨迹上。一个给定的机械手实际喷漆轨迹是由计算得到。用 器人 工具规划 软件来生成无碰撞运动。柔性喷料项目已定制了这个工具用来检测在机器人与其周边区域之间发生任何冲突。它采用了零件简化的实体模型 （近似凸形），其 包括了避免碰撞的工件。这种简化的几何模型，框架和油漆的路径如图 12 所示。 图 12 简化后的转向柱几何模型框架和喷嘴喷涂方向的定位 最后， 离线编程系统 以将无碰撞机器人的运行轨迹转换成一个可执行机器人的程序（见图 13）。在任何 器人的 部使用了虚拟控制器，因此，物理机器人将执行该程序就像它在计算机上模拟的一样。 图 13 无碰撞机器人的运动模拟 3 实验结果 这个系统作为样板已被实施，并已在德国 术中心（ 见图 4）进行测试了。这些实验的目的是要证明的基本概念体系。人们认识到，为个别几何图元建立验证喷漆 程序可以优化加工质量。以前的实验中没有建立过喷漆程序。由于表面是只从一个侧面部分扫描，所以这是执行扫描表面自动喷涂的唯一可能。然而，有人指出，进行扫描时在这些部件表面上一个相对良好的涂装质量被达到。图 14显示了机器人自动执行生成的程序。 图 14 机器人正在用自动生成的程序喷涂转向柱和变速箱 原型设备表明了能够实现生产制约的因素：（ 1）可以扫描如图 1 所示的工业零部件任何部分。（ 2）传送带的运动，需要一个约 60 秒的整体处理时间。在标准 像的范围处理需要约 30 秒，在高端 上，路径规划可以在 30 秒内执行。 4 结论与展望 本文介绍了 一种 对不明零件的 自动喷漆 方法 。该方法 需要在建立零件几何的喷漆单元格之前先创建传感单元格 。 从 零件几何 中可以提取 相关 处理 过程 的特征，找到 相应的 喷漆规律并对其分组 以获得最佳的 喷漆 轨迹 ， 最后 能生成 无碰撞的机器人路径和可执行 的 机器人程序。 项目中 所有步骤都是自动的，没有 操作者的干预 。 专门的 工具（ 功能查找 ， 路径规划 ， 工具规划 ）存在 于 原版本 中 。工业用户 的最早 实现表明，该方法是可行的。扫描部件 以及使用传统的 技术能以一分钟的频率能自动生成机器人命令 。 虽然 “L” 形的对象也 可能实现自动之一，但， 目前只有凸的 零件 可以 实现 。这种 复杂的凹形状， 而像 如 图 15 中 卡车底盘 则 是不可能 实现 的。 通过 使用机器人安 装的 传感器 来 改善 柔性喷漆 工艺，该 传感器 能 扫描 到固定传感器扫描不到的部分。 另一 个拓展 部分 是“示教”其他存在的几何特征的方法 。 图 15 完整的卡车底盘机器人喷漆 即使项目主要是针对喷漆机器人， “ 逆作法 ” 还是 可以 用于获得工艺进程中，以及在大批量 表面处理领域。 将来应用该方法的工艺例子 是：粉末 喷漆、 洗涤和 液体清洁 （包括高压清洗），工具和零件之间 物理接触的清洗 ，除油 、 喷砂 、 抛光 、密封 、 研磨 、 去毛刺和胶合 等 。 附件 2：外文原文（复印件） 学生毕业设计（论文）中期检查表 学生姓名 学 号 指导教师 选题情况 课题名称 喷漆机器人设计 大臂系统设计 难易程度 偏难 适中 偏易 工作量 较大 合理 较小 符合规范化的要求 任务书 有 无 开题报告 有 无 外文翻译质量 优 良 中 差 学习态度、出勤情况 好 一般 差 工作进度 快 按计划进行 慢 中期工作汇报及解答问题情况 优 良 中 差 中期成绩评定： 所在专业 意见： 负责人： 年 月 日 学生毕业设计（论文）中期检查表 学生姓名 学 号 指导教师 选题情况 课题名称 喷漆机器人设计 大臂系统设计 难易程度 偏难 适中 偏易 工作量 较大 合理 较小 符合规范化的要求 任务书 有 无 开题报告 有 无 外文翻译质量 优 良 中 差 学习态度、出勤情况 好 一般 差 工作进度 快 按计划进行 慢 中期工作汇报及解答问题情况 优 良 中 差 中期成绩评定： 良 所在专业 意见： 学习态度、出勤情况好，工作进度按计划进行，已有部分设计成果，但还需进一步完善。 负责人： 年 月 日 毕业设计（论文）任务书 学 院（系）： 专 业 ： 机械工程及自动化 学 生 姓 名： 设计 (论文 )题目 ： 喷漆机器人设计 大臂系统设计 起 迄 日 期 : 设计 (论文 )地点 : 指 导 教 师 : 专业负责人 : 发任务书日期 : 2012 年 2 月 24日 任务书填写要求 1毕业设计（论文）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经学生所在专业的负责人审查、系部领导签字后生效。此任务书应在第七学期结束前填好并发给学生； 2 任 务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，不得随便涂改或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴； 3 任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计（论文）完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及系部主管领导审批后方可重新填写； 4 任务书内有关“系部”、“专业”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码。学生的“学号”要写全号； 5 任务书内“主要参考文献”的填写，应按照国标 714 2005文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性； 6 有关 年月日等日期的填写，应当按照国标 7408 2005数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“ 2012 年 3 月 15 日”或“ 2012 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 1本毕业设计（论文）课题应达到的目的： 通过毕业设计的锻炼 ,学会综合运用所学的知识和技能进行实际工程问题的分析 、 综合及设计。培养调查研究 、中外文献检索与阅读的能力 ; 掌握定性与定量相结合的独立研究与论证的能力 ; 熟练掌握设计、计算及绘图的能力 ; 锻炼文字与口头 表达能力 ; 掌握撰写设计说明书的能力 。并且能设计出合乎实际要求的喷漆机器人机械系统。 2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 技术要求： 自由度数： 5 驱动方式： 步进电机驱动 负载重量： 2.5 动范围： 机身 : 120 大臂 : 前俯 30，后仰 10 小臂 : 俯仰 30 腕转 : 120 腕摆 : 120 工作空间： 2800 600 1600 枪最大工作速度： 0.8 m/s 控制方式： 开环连续轨迹控制 重复定位精度： 3 6 教方式 ： 手把手 教 工作要求： （ 1）完成总体方案的论证设计；（ 2）完成大臂系统的设计； （ 3）绘制总装图、部件图和零件图；（ 4）撰写设计说明书。 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 3对本毕业设计（论文）课题成果的要求包括毕业设计论文、图表、实物样品等： （ 1）开题报告（含文献综述）： 3,000 汉字以上；（ 2）外文资料翻译： 3,000 汉字以上； （ 3）总体装配图 ： 1 张；（ 4）部件装配图 ： 1 张；（ 5）主要零件图 ： 若干张（总图数约合 3 张 0 号图）；（ 6）毕业设计说明书，字数不少于 10,000 字，并附有 200300 汉字的中文摘要及相应的英文摘要 。 4主要参考文献： 1 （日）渡边茂 . 产业机器人的应用 M. 北京： 机械工业 出版社， 1986. 2 龚振邦 等 . 机器人机械设计 M. 北京：电子工业出版社， 1995. 3 马香峰 等 . 工业机器人的操作机设计 M. 北京： 冶金工业 出版社， 1996. 4 余达太 马香峰 . 工业机器人应用工程 M. 北京： 冶金工业 出版社， 1999. 5 程光仁 等 . 滚珠螺旋传动设计基础 M. 北京： 机械工业 出版社， 1987. 6 李中杰 等 . 步进电动机应用技术 M. 北京： 机械工业 出版社， 1988. 7 . et l. A . 985. 8 . 1985. 9 石银文 J,机器人技术与应用， 2007， 18（ 5）： 18 22. 10 et A of 993 1993： 475482 11 白井良明 著 . 王棣棠 译 . 机器人工程 M. 北京：科学出版社， 2001. 12 郭洪红 . 工业机器人技术 M. 西安：西安电子科技大学出 版社， 2006. 13 刘文波 等 . 工业机器人 M. 沈阳：东北大学出版社， 2007. 14 周伯英 . 工业机器人设计 M. 北京：机械工业出版社， 1995. 15（日）日本机器人学会 . 新版机器人技术手册 M. 北京：科学出版社， 2007. 毕 业 设 计（论 文）任 务 书 5本毕业设计（论文）课题工作进度计划： 起 迄 日 期 工 作 内 容 2012 年 2 月 24 日 3 月 10 日 3 月 11 日 3 月 16 日 3 月 17 日 3 月 31 日 4 月 1 日 4 月 14 日 4 月 15 日 4 月 16 日 5 月 3 日 5 月 4 日 5 月 20 日 5 月 21 日 5 月 22 日 5 月 23 日 5 月 25 日 熟悉课题，查阅资料，外文翻译。 围绕设计主题调研。撰写文献综述，完成开题报告。 原理方案设计，确定合理方案，绘制功能原理图，熟悉相关软件。 编制软件，计算相关结构参数，选择标准部件；对设计方案进行评价与修改，使之完善。 中期检查。 完成总装图，绘制零件图。 整理相关资料，撰写设计说明书。 初步提交设计成果 (包括图纸及论文 )，整改。 正式提交设计成果 ，准备论文答辩。 准备答辩。 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日 学院（系）意见： 院（系）领导： 年 月 日 毕业设计 (论文 )前期工作材料 学生姓名 : 学院（系） : 机械工程学院 专 业 : 机械工程及自动化 设计 (论文 )题目 : 喷漆机器人设计 大臂系统设计 指导教师 : 材 料 目 录 序号 名 称 数量 备 注 1 毕业设计 (论文 )选题、审题表 1 2 毕业设计 (论文 )任务书 1 3 毕业设计 (论文 )开题报告含文献综述 1 4 毕业设计 (论文 )外文资料翻译含原文 1 5 毕业设计（论文）中期检查表 1 2012 年 6 月 审核标准 学号： 审核标准 项目 检查内容 学生自查 指导老师审核 学院负责老师审核 教研室主任审核 论文部分 整体问题 中文题目 +中文摘要 +中文关键词 是一页 英文题目 +英文摘要 +英文关键词 是一页 目录（四号黑体居中）前空 2 行、后 2 行 引言从一页第一行开始（指“前言”那两个字的标题） 所有的“第 X 章”都是另起一页开始（指“第 X 章”那几个字的标题） 结束语另起一页开始（指“结束语”那两个 字的标题） 参考文献另起一页开始（指“参考文献”那四个字的标题） 致谢另起一页开始（指“致谢”那两个字的标题） 附录另起一页开始（如果有的话） 从结束语开始的顺序是“结束语、参考文献、致谢、附录” 所有的段首都要缩进两个字（以汉字为标准） 引言之前除封面外都要求是罗马数字的页码 从引言开始是第 1 页，即页码为“ 1”，其后全为阿拉伯数字的页码 页码要在页眉右次 页面设置， 上 2眉 脚 正文选择格式段落为： 行距。 页眉从诚信申明开始写：本科毕业设计说明书（论文） 前言、结束语、参考文献、致谢、附录的标题都是小 3号黑体加粗居中 因为英文而造成的行的长短不齐的，选择两端对齐 任务书 有 信息完整 时间安排合理 字数够 500 字 字体按论文正文要求 中文题目 三号楷体字（核查开题报告、任务书、说明书的题目是否一致） 副标题字体 4 号楷体。副标题位置要求右对齐（如果有的话） 中文摘要 200300 字左右 段前空一行 内容是宋体小 4、 行距 半页纸 中文关键词 “ 关键词 ” 三个字小 4 号黑体字 关键词是宋体小 4 号字 3 个以上 5 个以下 词的选择是否论文中的关键词 “关键词”三个字和关键词在一行，与其上的摘要内容间要空 2 行， 多个关键词之间用空格隔开，如换行和第一个关键词对齐 英文题目 “ 号字，每个单词的首个英文字母大写，介词除外 副标题字体：“ 4 号字，右对齐 英文摘要 1000 印 刷符号 摘要的标题 字体 4 号宋体，前空一行 英文摘要内容是小四号宋体顶格， 行距 英文关键词 “ 小 4 号黑体字 英文关键词小 4 号宋体 3 个以上 5 个以下 翻译和中文是否相符 “ 与关键词在一行，与其上的摘要内容间要空二行 多个关键词之间用空格隔开，如换行和第一个关键词对齐 目录 自动生成 “目录” 4 号黑体居中，两字之间空 中文字宽 目录内容小 4 号宋体， 18 磅行距 页码部分是右对齐的 页码是正确更新的 目录前空 2 行 “目录”两个字和下面内容中间空一行 目录所有内容左侧对齐 正文 章节标题中必须使用的是阿拉伯数字，即“ 1” 一级标题中文是小 3 号黑体加粗，左对齐 一级标题段前、段后 行距 二级标题是 4 号黑体加粗，左对齐（指“第 ”这种） 三级标题小 4 号黑体不加粗，左对齐 正文的内容中，中文字体是宋体小 4 号字， 行距 正文的内容中，英文字体是“ 小 4 号字 章节中一级、二级、三级标题中章节号和名称中间空一汉字，例如“ 1 引言” 节标题以下的编号中的“ .”都是英文半角点，即是“ 图片 编号正确，“ 图 表第 3 章的第 5 个图，和在哪个小节无关 编号按顺序，无重复，所有图片都有编号 图片显示内容完整清晰 有图片的说明，比如“ 图 制流程图 ”。编号和说明间空一汉字 图片的编号和说明用五号字 图片的编号和说明放在图片下方，针对图片居中显示。图片也要居中 图片和表格独立编 号 表格 所有表格都有编号、无重复、无跳数（即不能“ 表 就是“ 表 表格中的文字，中文是宋体 5 号字，英文是“ 五号字 有表格的说明，比如“ 表 用户数据表 ”。说明和编号间空一汉字 表格的编号和说明用 5 号字 表格的编号和说明放在表格上方，针对表格居中显示 表格采用三线表格式 公式 公式格式为“ 代表第 3 章 的第 5 个 公式 ，和在哪个小节无关 所有公式都有编号、无重复、无跳数 公式应尽量采用公式编辑应用程序输入 公式调整至基本居中，公式号右对齐 结束语 有，不能写成其它文字标题 (如 :总结 )， 小 3 号 黑 体 ，居中，段前 2 行 内容小 4 号宋体， 行距 ， 至少半页纸， 指导老师意见： 准予答辩 需修改后答辩 修改意见： 致谢 “致 谢”两个字小 3 号 黑 体 ，居中，两个字中间空一汉字，段前空两行，段后空一行 内容的中文字体是小 4 号宋体 字 不少于半页纸 参考文献 内容的字体是宋体小 4 号字， 行距 18 磅 多名作者的，作者名用逗号隔开 格式为“ 1 刘谋佶 , 吕志咏 , 丘成昊 , 等 . 边条翼与旋涡分离流 M. 北京 : 北京航空学院出版社 , 1988. 24 27.” 正文引用参考文献处应以方括号标注出如“效率可提高 25%【 14】 。”表示此结果援引自文献 14。注意：“ 14”使用的是右上角标注格式，不是和正文一样的 要求左对齐 至少 15 篇 附录 过长、过大，无法在正文中引用的代码或表格等。 “附 录”两个字中间空一汉字 文献综述部分 文献综述 字数要 2000（左右） 标题必须是文献综述 4 字，标题居中且字体是宋体小 2号， 文献综述的字体、字号、序号等应与毕业设计（论文）完全一致，引用图表、公式等资料的方式也应与毕业设计（论文）保持一致。 特殊问题 特殊问题 附录中使 用图片、表格、公式的编号直接写“图 1”，“表1”，“ 1”等，不加章数 部分学生的表格或图片比较复杂，可适当修改表格中的字体大小，以及表格的格式，或在打印时使用工程纸打印，可折叠的，或者横向打印。 签字： 日期： 学院各班负责老师意见： 准予答辩 需修改后答辩 修改意见： 签字： 日期： 教研室主任意见： 准予答辩 需修改后答辩 修改意见： 签字： 日期： 院长意见： 准予答辩 需修改后答辩 修改意见： 签字： 日期： 毕业设计说明书 (论文 ) 作 者 : 学 号： 学院 (系 ): 专 业 : 题 目 : 喷漆机器人设计 大臂系统设计 指导者： 评阅者： 2012 年 6 月 师 毕业设计说明书（论文）中文摘要 本课题主要是研究当前最值得关注和研究的喷漆机器人，我着重对喷漆机器人的大 臂系统进行设计与计算。从一开始确立题目和小组讨论，到查阅资料、互相交流以及大量的计算，最终将数据转化为工程图纸和详细的论文，成为一个完整的部分。大臂系统主要是采用关节型坐标，通过步进电机驱动和滚珠丝杠螺母副传动，同时用弹簧来实现大臂的平衡。对于步进电机的选型、滚珠丝杠的选型设计和大臂平衡受力分析进行了详细的公式演算。因此，保证了大臂实现前俯 300o。 关键词 喷漆机器人 大臂系统 步进电机 滚珠丝杠 毕业设计说明书（论文）外文摘要 he is to of of I in of of of to to of to by a at to in of of to of 0o 0o. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写 2000 字左右的文献综述： 文 献 综 述 摘要 本文主要概述了喷漆机器人的组成及特点、国内外发展现状、以及喷漆机器人的新的发展，最后对喷漆机器人做出总结与展望。喷漆机器人在现代工业中扮演者越来越重要的角色。关于喷漆的绿色化、安全性、先进性以及多样性，越来越受到人们的重视。为此，研究不同领域的喷漆机器人，以满足不同工作场合的需要，提高安全生产和劳动效率显得更加明显。目前讨论喷枪轨迹的优化问题成为新的 热点话题。 关键词 喷漆 环境 喷枪轨迹 1 引言 在大规模的涂装生产线上，用于喷涂工件表面的喷枪通常被置于机器人的手臂上， 即由喷漆机器人去完成对工件的喷涂作业 1。用机器人来代替人的主要优势有：减少劳工数量；避免工人在有害环境中工作；减少用漆量和能量损耗；减少废品率，提高产品质量；确保可重复性 2。 众所周知，多数喷涂料对人身体是有危害的。因此，喷漆被列为有害工种，据统计我国现在从事喷漆工作的工人超过 30 万，由于生活水平的提高，加之独生子女为主体的就业队伍的出现，喷漆工人队伍难以为继 ，用机器人代替人进行喷漆势在必行 3。 目前，喷涂业界面临的一个共同问题是降低挥发性有机化合物（ 放量的问题。因为它对地球环境造成恶劣影响。实际上，汽车车身喷涂中使用了水溶性涂料和废液回收技术，从系统的角度使上述问题得到了缓解，所以喷涂机器人正在扮演着改善地球环境的角色 4。 2 喷漆机器人的组成及特点 喷漆机器人主要由机器人本体、计算机和相应的控制系统组成。液压驱动的喷漆机器人还包括液压油源，如油泵、油箱和电机等。较完善的喷漆机器人还配有 自动喷枪、供漆装置、变更颜色装置等喷漆设备 5。喷漆机器人多采用 5 或 6 自由度关节式结构， 手臂有较大的运动空间，并可做复杂的轨迹运动。其腕部一般有 2 3 个自由度，可灵活运动。较先进的喷漆机器人腕部采用柔性手腕，既可向各个方向弯曲，又可转动，其动作类似人的手腕，能方便地通过较小的孔伸入工件内部，喷涂其内表面。喷漆机器人采用液压驱动较多，动作速度快、有良好的防爆性能。示教方式是以连续轨迹示教（即手把手示教）为主，也可作点位示数 6。 早期的喷漆机器人是“示教再现”型的。由操作人员 “手把手”地直接握住安装在机 器人腕部的喷枪操作一个全过程，机器人控制器记忆示教操作顺序，在作业中重复再现操作动作，其缺点是工人始终处于有害环境中，人工费用较高且缺乏熟练劳动力，喷涂效果主要取决于个人的示教经验 7。 3 国内外喷漆机器人的研究现状 国外喷漆机器人的研究现状 各个国家都有专设认证机构负责危险场所设备的安全性认证和检查。在日本，这一机构是产业安全技术协会，美国有 厂互相研究集团），与其防爆电气设备相同。喷涂机器人必须接受这些验证机构的认定 8。 喷 漆机器人处于易燃性溶剂的作业环境中，基于安全性的考虑。过去多采用液压式喷涂机器人。随着伺服电机的发展和控制的简化，电动式喷涂机器人成为目前的主流，在内压防爆结构方面，电动式喷涂机器人有两种选择：要么使用耐压防爆结构；要么将电机置于高于爆炸环境压力的容器中（内部压力室），构成内压防爆结构。这两种结构仅限用于危险场所分类 1（始终处于可能产生爆炸气体的环境）和危险场所分类 2（在异常情况下可能产生爆炸气体的环境）中 9。 国内喷漆机器人的研究现状 我国工业机器人发展历程中，喷漆机器人是比较早开发的项目 之一。喷涂机器人在国内外早已广泛应用于汽车等产品的涂装生产线，但是，我国目前的国情决定我国在短时期内不可能大量地应用喷漆机器人；另外机器人是在工业生产普遍采用和实现自动化的基础上产生和发展的，喷漆机器人的应用，要求产品设计、生产工艺、生产设备及辅助设备条件甚至生产组织和管理都要与之相适应，如果这些条件不具备，就会制约喷漆机器人的广泛使用。由此看来我国喷漆机器人的发展，必须从国内的实际情况出发，不应盲目攀比国外机器人，追求机器人的先进性，而忽视机器人的实用性和可靠性；应该 重点发展符合我国国情的、实用的、可靠的 喷漆机器人和自动涂装设备，满足不同层次用户的需要，创造更多的应用机会 10。 喷漆机器人的新发展 近年来， 具体讨论了喷枪轨迹的优化问题，提出了以工件表面上每点的漆膜厚度与整个表面的漆膜平均厚度之间的方差为目标泛函，并考虑了喷枪的空间路径、速度曲线、移动方式、开口角等参数对喷涂效果的影响，在此基础上探讨了加入喷涂过程中的约束条件后，用数值方法求解优化轨迹的可能性 ,使喷漆机器人离线编程技术进一步实用化 11 13。 4 总结 总之，无论是 从国内还是国外来看，喷漆机器人的研究是有必要的，也必将成为新一代替代人力的优秀产品。就比如对于诸如汽车、电器及家具等产品 ,其表面的喷漆效果对质量有非常大的影响 14。喷漆作业中采用喷漆机器人可以提高产品质量和稳定性，减少废品的数量，同时减少漆料和能量的消耗，并提高劳动生产效率，避免了过去人工喷漆时人接触有毒性的涂料而造成急性或慢性中毒，达到安全生产的目的。与此同时对喷漆机器人的优化以及改进是当代的重要任务 15。 因此，喷漆机器人在制造业中的应用越来越得到人们的重视。 参 考 文 献 1 黄磊，姜超 . 喷漆机器人应用程序开发与研究 J. 黄石理工学院学报， 2008， 24（ 3）： 29 31. 2 汤漾平，等 . 铁路货车简易喷漆机器人 J. 华中科技大学， 2005， 26（ 10）： 71 72. 3 任嘉卉，刘念荫 . 形形色色的机器人 M. 北京：科学出版社， 2005. 4 张永贵，等 . 考虑动力学因素的喷漆机器人喷枪路径优化 J. 机械科学与技 术， 2006， 25（ 8）： 993 996. 5 王振滨，赵德安 . 喷漆机器人离线编程系统探讨 J . 江苏理工大学学报 (自 然科学版 )， 2000， 21（ 5）： 78 81. 6 （日）日本机器人学会 . 新版机器人技术手册 M. 北京：科学出版社， 2007. 7 白井良明 著 . 王棣棠 译 . 机器人工程 M. 北京：科学出版社， 2001. 8 罗君萍，高云萌电动喷漆机器人防爆设计 J机器人技术与应用， 2003， （ 4）： 19 20. 9 杨玉维，赵新华 . 3J. 机械设计， 2005， 22（ 2）： 13. 10 周凤余，杨福广 ，刘明，等 . 基于插补算法的大型喷浆机器人轨迹规划 J 自然科学版 )， 2003， 22（ 2）： 66 68. 11 J994 2001,18(6):70 77. 12 J001,10(5):29 38. 13 J2005,10(12):314. 14 周涛 . 用于喷涂 的 汽车外饰件 的机器人喷枪的特点 J 2003， 07. 15 刁训娣，等 . 喷漆机器人喷枪轨迹设计及影响因素研究 J. 机械科学与技术， 2004， 23（ 4）： 396 398. 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 1 本课题 研究或解决的问题 ： 这台 喷漆机器人 由机身