作者：朱家誼、吾麗江、管孝天

單位：天津工業(yè)大學(xué)

指導(dǎo)老師：李鵬

1. 概念說(shuō)明

? ? ?智能噴涂機(jī)器人是一種具有自主感知、決策和執(zhí)行能力的機(jī)器人，專門用于自動(dòng)化噴涂任務(wù)，它可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如汽車制造、建筑裝飾、航空航天等。智能噴涂機(jī)器人具備以下特點(diǎn)和功能：

? ? ?① 自主感知：智能噴涂機(jī)器人配備了多種傳感器，如視覺(jué)傳感器、激光雷達(dá)等，可以實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境和工件表面的形狀、顏色等信息。

? ? ?② 路徑規(guī)劃：基于感知到的環(huán)境信息，智能噴涂機(jī)器人可以進(jìn)行路徑規(guī)劃，確定最佳的運(yùn)動(dòng)軌跡，以確保噴涂過(guò)程中不與障礙物相撞。

? ? ?③ 噴涂精度：智能噴涂機(jī)器人通過(guò)精確的位置控制和噴涂參數(shù)調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)高精度的噴涂，保證涂層的質(zhì)量和均勻性。

? ? ?④ 自適應(yīng)調(diào)整：智能噴涂機(jī)器人可以根據(jù)涂層的類型和工件的形狀，自動(dòng)調(diào)整噴涂參數(shù)，以達(dá)到最佳的涂覆效果。

? ? ?⑤ 遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制：智能噴涂機(jī)器人可以與中控系統(tǒng)連接，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制，方便運(yùn)維人員進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)試和管理。

? ? ?⑥ 安全性保障：智能噴涂機(jī)器人采用多種安全措施，如緊急停止按鈕、防碰撞傳感器等，確保在緊急情況下能夠及時(shí)停止運(yùn)動(dòng)，保護(hù)工作人員和設(shè)備的安全。

? ? ? 智能噴涂機(jī)器人的出現(xiàn)可以提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量，并降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)。它將成為未來(lái)智能制造和自動(dòng)化生產(chǎn)的重要工具之一。

2. 概念設(shè)計(jì)

① 智能噴涂機(jī)器人三維視圖（外觀效果圖的輪子和樣機(jī)不同，請(qǐng)注意）：

② 智能噴涂機(jī)器人功能結(jié)構(gòu)說(shuō)明：

③ 智能噴涂機(jī)器人機(jī)械手臂示意圖：

④ 智能噴涂機(jī)器人遮擋后殼移動(dòng)過(guò)程示意圖：

⑤ 智能噴涂機(jī)器人上部底座旋轉(zhuǎn)軸示意圖：

⑥ 智能噴涂機(jī)器人桶拿放過(guò)程示意圖：

3. 概念原型實(shí)現(xiàn)

智能噴涂機(jī)器人的原理樣機(jī)為下圖所示的機(jī)械臂小車，這款小車所用的底盤為 四福來(lái)輪全向底盤（十字）【https://www.robotway.com/h-col-198.html】 。

? ? ? 為智能噴涂機(jī)器人的原理樣機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)3d打印外殼，外殼應(yīng)具有科技感和流線型設(shè)計(jì)，以提升機(jī)器人的現(xiàn)代感。可以采用光滑曲面、圓潤(rùn)邊角等設(shè)計(jì)元素，使外殼看起來(lái)時(shí)尚而高端?？紤]到維護(hù)和升級(jí)的需求，可以采用模塊化設(shè)計(jì)，使得外殼可以輕松拆卸和組裝，方便對(duì)內(nèi)部部件進(jìn)行維護(hù)和更新。

加上外殼后的智能噴涂機(jī)器人設(shè)計(jì)圖，如下所示：

安裝外殼后的智能噴涂機(jī)器人實(shí)際效果圖，如下所示：

4. 電子硬件

在這個(gè)示例中，我們采用了以下硬件，請(qǐng)大家參考：

5. 功能實(shí)現(xiàn)

編程環(huán)境：Arduino 1.8.19

下面提供一個(gè)藍(lán)牙遙控智能噴涂機(jī)器人運(yùn)動(dòng)并做出刷漆動(dòng)作的參考例程（motor_servo_mega.ino）:

運(yùn)行效果如下：

6. 資料下載

資料內(nèi)容：

①程序源代碼

②模型3D文件

資料下載地址：智能噴涂機(jī)器人【https://www.robotway.com/h-col-251.html】