基于CAD模型的鞋底喷胶轨迹生成方法.pdf

第2O卷第5期计算机辅助设计与图形学学报V01．2O．No．5
2008年5月JOURNAlOFCOMPUTER—AIDEDDESIGN8LCOMPUTERGRAPHICSMay．2008

基于CAD模型的鞋底喷胶轨迹生成方法

武传宇贺磊盈李秦川胡旭东
(浙江理工大学机械与自动控制学院杭州310018)
[e-mail]

摘要针对数字化制鞋生产的需要，提出一种自动生成鞋底喷胶轨迹的方法．该方法首先从三维鞋楦CAD模型
中提取鞋底轮廓线，计算其在鞋底曲面的偏置曲线作为轨迹曲线，采用等参数方法对轨迹曲线进行采样得到机器人
喷胶轨迹上的目标点并计算出其方向．最后通过机器人喷胶试验验证了该方法的可行性和有效性．

关键词CAD；轨迹；B样条；机器人
中图法分类号TP391；TP242

CAD—BasedMethodforGeneratingSprayingTrajectoryofAdhesiveonShoeSoles

WuChuanyuHeLeiyingLiQinchuanHuXudong
(CollegeofMechanicalEngineering8LAutomation，Zh@iangSci—TechUniversity，Hangzhou310018)

AbstractTomeettherequirementsofdigitalshoemaking，amethodforautomatedgenerationof

sprayingtrajectoryofadhesiveonshoesolesispresented．First，thecontourlineoftheshoesoleis
extractedfromthethree—dimensionalCADmodeloftheshoelast．Second，thecorrespondingoffset

curveoftheextractedcontour．whichiSonthesurfacepatchoftheshoesoleandiSregardedasthe

sprayingtrajectory，iscalculated．Withtheisoparametricsamplingmethod，targetpointsonthe
robot’Ssprayingtrajectoryareobtainedandtheirorientationscanbecalculated．Atlast，themethodis
provedfeasibleandvalidwithanexperimentalrobotsprayingtest．

KeywordsCAD；sprayingtrajectory；B—spline；robot

制鞋是典型的劳动密集型产业，目前制鞋的大式、不同尺寸鞋子定制的问题．针对这个问题，Kim
部分工序采用手工或半自动化操作，生产效率非常提出了一种基于鞋底三视图和鞋面的三维扫描数据
低．此外，工人的工作环境也相当恶劣，尤其是在喷自动提取喷胶轨迹的方法[1]．该方法虽然适合不同
胶工序中，胶黏剂挥发出来的有毒气体严重威胁着鞋底的喷胶要求，但同时也存在着一定的缺陷：喷胶
工人的健康，制约了制鞋行业的健康发展．轨迹上目标点的划分和数据提取这2步相互独立，
随着数字化生产技术在制鞋行业中的应用，机且在不同平台上实现，操作复杂，很难精确地对喷胶
器人逐步应用到鞋子喷胶工序中．目前喷胶轨迹普轨迹进行规划．Kwon等提出了基于鞋底轮廓线生
遍采用示教的方法来获取，在一定程度上实现了喷成喷胶轨迹的方法[2]，它能根据给定的鞋底轮廓线
胶工序的自动化，但是它很难应付大批量的不同款自动生成喷胶轨迹．该方法简单、直观，但提取的轨

收稿日期：2007—0808；修回日期：200803-05．基金项目：国家自然科学基金(50705089)；浙江省重大科技攻关项目(2004C14002)．
武传字，男，1976年生，博士，副教授，主要研究方向为CAD／CAM、机电集成技术贺磊盈，男，1983年生，硕士研究生，主要研究方向为机器人
技术及应用．李秦川，男，1975年生，博士，副教授，主要研究方向为并联机器人理论及技术胡旭东，男，1959年生，教授，博士生导师，主要研究
方向为机器人技术及应用、机电一体化技术．

5期武传宇等：基于CAD模型的鞋底喷胶轨迹生成方法

迹是条平面曲线，通用性差，不符合个性化制鞋的要NURBS曲面可以表示为

求．Hu等提出一种应用机器视觉扫描鞋底形状自12
动生成轨迹的方法]．该方法虽然可靠、新颖，具有∑∑∞PB(“)B。()
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很强的适应性，但是生成的喷胶轨迹并不完全