[发明专利]用于确定材料分配机器人的最优轨迹的系统和方法

权利要求书

1.一种用于调优机器人轨迹以获得对象上的最优材料厚度的系统，包括：

至少一个机器人，被适配为分配材料；

控制器，连接到所述机器人以便对所述机器人的移动以及所述材料相对于所述对象的分配进行控制；以及

调优器，连接到所述控制器以基于所述机器人的移动迭代地仿真所述材料在所述对象上的分配，并且基于迭代的仿真调整所述材料的分配和所述机器人的移动以获得所述对象上的所期望的材料厚度，其中，所述仿真分段成一系列时间步骤，

所述系统还包括解算器，所述解算器连接到所述控制器，所述解算器计算在所述一系列时间步骤中的每个时间步骤中从所述材料分配机器人离开的材料微滴的位置；

所述对象被划分成三维单元，在每个时间步骤中，所述机器人的轨迹被顺序化，并且分配至每个单元的材料微滴的量被量化。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述解算器利用修正的纳维-斯托克斯方程来计算在所述时间步骤中的每个时间步骤中所述材料微滴在所述对象上的位置。

3.根据权利要求1所述的系统，还包括：

渲染器，连接到所述控制器，所述渲染器显示源自所述机器人的所述材料微滴的位置和它们在所述对象上的位置。

4.根据权利要求1所述的系统，还包括：

由所述控制器取由所述解算器所生成的数据来生成在所述对象上的材料厚度分布来生成分布。

5.根据权利要求4所述的系统，其中在材料应用系统的实际操作中利用所述分布。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个机器人是计算机生成的模型。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个机器人被配置用于实际操作以将材料分配至所期望的材料厚度。

8.一种用于优化在对象上分配材料的方法，包括：

在分段的一系列时间步骤中仿真材料分配机器人相对于对象的路径轨迹；

在所述分段的一系列时间步骤中仿真沿着所述路径轨迹的材料的分配；

确定材料在所述对象上的相对厚度；以及

针对所述分段的一系列时间步骤，调优仿真步骤以调整并且获得所述材料在所述对象上的所期望的相对厚度，

所述方法还包括计算在所述一系列时间步骤中的每个时间步骤中在分配仿真步骤中分配的材料的材料微滴的位置；

其中所述对象被划分成三维单元，在每个时间步骤中，所述机器人的轨迹被顺序化，并且分配至每个单元的材料微滴的量被量化。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

将所述材料分配机器人在对象上的所述仿真步骤实现为在实际对象上的实际路径轨迹和分配步骤。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：

利用修正的纳维-斯托克斯方程来计算在所述时间步骤中的每个时间步骤中材料微滴的位置和所述微滴在所述对象上的位置，以确定所述材料的相对厚度。

11.根据权利要求8所述的方法，还包括：

渲染所述材料在所述对象上的所述相对厚度的表示。

12.一种预测由至少一个机器人在至少一个对象上所分配的材料的覆盖和相对厚度的方法，包括：

显示所述至少一个对象、所述至少一个机器人、以及所述至少一个机器人相对于所述至少一个对象的轨迹的多维视图；

在分段的一系列时间步骤中连同控制所分配的材料的输入和输出来仿真所述轨迹；

记录所述仿真的输出；

仿真在所述分段的一系列时间步骤中从所述至少一个机器人到所述至少一个对象上的材料流动，计算在所述一系列时间步骤中的每个时间步骤中在分配仿真步骤中分配的材料的材料微滴的位置；以及

基于在所述分段的一系列时间步骤中获取的仿真信息，生成并且显示在对象上的材料厚度表示，

其中所述对象被划分成三维单元，在每个时间步骤中，所述机器人的轨迹被顺序化，并且分配至每个单元的材料微滴的量被量化。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

显示所述至少一个对象、所述至少一个机器人、以及所述轨迹的三维视图。