高架与爬壁重构的船舶外板喷涂机器人设计

针对船舶外板喷涂机器人的设计,应用重构设计理论,提出了基于高架机器人与爬壁机器人的模块化重构设计思想,对重构机器人的关键技术进行了分析,包括高架关键技术、爬壁关键技术、共通关键技术,并进行了技术对比。最后,以某船厂的实际应用为例,对重构机器人设计指标、重构系统原理、重构机械模块和控制系统重构模块进行了设计与研究。

船舶外板拖涂爬壁机器人设计

针对船舶外板爬壁喷涂的轨迹涂层保护策略,提出了搭载往复喷枪的船舶外板拖涂爬壁机器人设计。从系统角度,全面对该机器人的拖涂爬壁本体系统、供料及漆雾回收防护罩系统、安全防护系统、轨迹规划等进行了总体设计,并分别对每个部分的设计问题进行提炼分析,提出相应的解决方案。这种爬壁机器人设备,能够模拟人工作业,并可以根据双机作业控制流程进行多机联动附壁作业,为机器化在船舶智能制造生产中的实际应用提供了参考。

面向船舶外板并联式喷涂机器人构型综合

针对现有的人工船舶外板喷涂低效、污染等问题,研究并联式喷涂机器人构型综合问题。在分析船舶外板喷涂工艺要求的基础上,从机构学角度分析船舶外板喷涂机器人自由度、尺度约束和结构耦合度等关键问题;应用枚举法、构型衍生法、方位特征集构型综合法,并与船舶喷涂工艺相结合,建立了并联式喷涂机器人的设计综合,获得32种新型二平动一转动并联式喷涂机器人机构,为并联机构的发展和应用提供新的有价值的参考。

并联式造船喷涂机器人的设计与仿真

针对船舶建造过程当中船体外板喷涂是一道工作量大、耗时长的工序,且现阶段仍依靠人工去完成的问题,设计了一种三自由度并联式造船喷涂机器人。喷涂机器人通过三个控制电机驱动实现喷枪空间内两平动一转动的运动。从船舶外板喷涂工艺作业特点出发,对造船喷涂机器人进行运动学仿真,获得了喷涂机器人工作时喷枪的位移、速度、加速度等运动学规律。结果表明,并联式喷涂机器人能实现船舶外板喷涂的各项运动学要求。