CN113352300A

CN113352300A - 一种喷涂机器人示教器及方法

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Publication number: CN113352300A
Application number: CN202110716031.7A
Authority: CN
Inventors: 高伟强; 郭俊权; 刘达; 刘建群; 梁学胜
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2021-06-28
Filing date: 2021-06-28
Publication date: 2021-09-07

Abstract

本发明针对的技术问题，提出了一种喷涂机器人示教器及方法，本发明通过IMU采样数据与UWB采样数据融合获得喷涂过程喷枪位姿，实现机器人无编程示教；利用了UWB定位数据实现IMU累积误差补偿，保证IMU数据独立性且兼顾处理IMU误差累积；抗干扰性强，受光源，磁场等工业因素影响小；使得操作者能够用平时习惯的手动作业姿势进行示教，操作简单、不费力，易于复现操作者的现场经验；示教喷涂效果所见即所得，降低喷涂操作者专业技能等级要求；适用于通用的多轴工业机器人喷涂示教。

Description

一种喷涂机器人示教器及方法

技术领域

本发明涉及喷涂机器人示教技术领域，具体涉及基于惯性测量单元(IMU)以及超宽带(UWB)标签进行复合采样的一种喷涂机器人示教器及方法。

背景技术

喷涂机器人，即携带喷枪对工件表面进行喷涂的机器人。由于其优良的重复精度、喷涂质量和效率，可有效降低喷涂环境对操作人员的危害。目前，喷涂机器人常用的为直接示教。直接示教可分为示教盒示教和手把手示教。

示教盒示教由操作人员在作业现场通过操作示教盒控制机器人运动，规划喷涂路径和喷枪姿态，记录喷涂作业中大量的特征点坐标、设置喷涂参数，完成示教编程。示教盒编程对操作者的专业性与工艺素质提出了较高的要求，面对结构复杂、型号多变、产品更新周期快的生产情况，编程效率低下无法满足产品的频繁变化，因此制约了喷涂机器人的推广应用，不能适应中小企业多品种产品频繁变换工件类型的生产。

手把手示教编程是由操作者直接牵引机器人末端工具即喷枪预演一次喷涂作业，机器人控制器实时记录示教过程中机器人各关节坐标和喷涂工艺参数，完成一件产品的喷涂作业过程，同时示教预演结束。利用手把手示教所记录数据即可再现喷涂过程。手把手示教对操作人员要求低，普通喷涂工人经过简单操作培训即可升级为机器人操控人员，并且手把手示教的预演示教过程喷涂效果所见即所得，示教编程效率高，可不停线对连续运动的吊挂线上的工件进行预演示教，并立即获得机器人控制程序，特别适用于产品频繁变换的中小型企业喷涂生产。但由于示教过程需要拖拽机器人末端使其运动并按时间分割采样记录关节坐标数据，手把手示教需要使用专用机器人及控制器，手把手示教不能采用通用的工业机器人。此外，拖拽机器人末端的喷枪进行示教，由于关节约束和机器人总体惯量较大，造成示教操作不灵活，机器人难以获得最优的喷涂速度等运动参数，操作者体力消耗大，运动效率难以提高，不能适应一些快速和复杂的运动操作，这一问题成为了手把手示教技术推广应用的障碍。

公开日为2020.03.27，公开号为CN110919626A的中国申请专利：一种基于立体视觉的机器人手持示教装置及方法提供了一种基于立体视觉的方案，通过立体相机获取光斑点位置，并结合姿态芯片测量位姿测量杆的姿态，获取示教路径上设定点的位姿信息；但视觉技术受光源影响较大，且示教器上的光斑点位置容易受到遮挡，导致示教轨迹不能转动角度过大。因此，现有技术仍具有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术的局限，本发明提出一种喷涂机器人示教器及方法，本发明采用的技术方案是：

一种喷涂机器人示教器，包括可安装在喷涂机器人上的喷枪，所述喷枪设有MCU、IMU以及用于三维定位的UWB标签；所述MCU用于控制所述IMU与UWB标签，对所述IMU与UWB标签的采样数据、喷枪的喷涂参数进行存储以及传输。

作为一种优选方案，所述MCU通过统一的时间戳使所述IMU与UWB标签的采样数据以及喷枪的喷涂参数保持时间同步。

一种使用前述喷涂机器人示教器进行人工喷涂示教的喷涂机器人示教方法，包括以下数据处理步骤：

通过获取目标喷涂机器人的连杆参数、关节参数以及喷枪在所述目标喷涂机器人上的安装位姿，分别建立喷枪安装位置以及喷枪的位姿变换矩阵；

在所述喷枪进入示教模式后，获取在示教模式运行过程中所述喷枪的IMU位姿数据、UWB定位数据以及喷涂参数；

通过对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合；

运用所述位姿变换矩阵对数据融合的结果进行机器人逆运动学求解，得到在示教模式运行过程中所述目标喷涂机器人的关节坐标以及喷枪坐标；

根据所述关节坐标、喷枪坐标以及喷涂参数生成用于控制所述目标喷涂机器人进行喷涂作业的控制程序。

相较于现有技术，本发明通过IMU采样数据与UWB采样数据融合获得喷涂过程喷枪位姿，实现机器人无编程示教；利用了UWB定位数据实现IMU累积误差补偿，保证IMU数据独立性且兼顾处理IMU误差累积；抗干扰性强，受光源，磁场等工业因素影响小；使得操作者能够用平时习惯的手动作业姿势进行示教，操作简单、不费力，易于复现操作者的现场经验；示教喷涂效果所见即所得，降低喷涂操作者专业技能等级要求；适用于通用的多轴工业机器人喷涂示教。

作为一种优选方案，通过以下方式获取所述IMU位姿数据：

获取设于喷枪上的IMU在示教模式运行过程中采集到的加速度信息以及角速度信息，对所述加速度信息以及角速度信息进行积分得到关于喷枪的速度、位移以及姿态的轨迹曲线作为IMU位姿数据。

进一步的，通过以下方式获取所述UWB定位数据：

获取设于喷枪上的UWB标签在示教模式运行过程中采集到的UWB标签与预设的各UWB基站之间的距离；根据UWB标签与各UWB基站之间的距离，依次通过三边测量算法以及最小二乘法进行位置解算；

若所述UWB标签只有一个，则直接以该UWB标签对应的位置解算结果作为UWB定位数据；

若设于喷枪上的UWB标签不止一个，则通过空间三角形质心法以及加权平均算法对各UWB标签对应的位置解算结果进行优化，将优化后的数据作为UWB定位数据。

进一步的，通过以下方式对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合：

对所述UWB定位数据进行采样，根据对所述UWB定位数据的采样结果对所述IMU位姿数据进行偏移校正；以所述UWB定位数据作为观测量与经过偏移校正的所述IMU位姿数据进行数据融合。

本发明还提供以下内容：

一种喷涂机器人示教系统，包括位姿变换矩阵获取模块、示教数据获取模块、数据融合模块、机器人逆运动学求解模块以及控制程序生成模块；所述数据融合模块连接所述示教数据获取模块以及机器人逆运动学求解模块，所述机器人逆运动学求解模块连接所述位姿变换矩阵获取模块以及控制程序生成模块，所述控制程序生成模块连接所述示教数据获取模块；其中：

所述位姿变换矩阵获取模块用于通过获取目标喷涂机器人的连杆参数、关节参数以及喷枪在所述目标喷涂机器人上的安装位姿，分别建立喷枪安装位置以及喷枪的位姿变换矩阵；

所述示教数据获取模块用于在所述喷枪进入示教模式后，获取在示教模式运行过程中所述喷枪的IMU位姿数据、UWB定位数据以及喷涂参数；

所述数据融合模块用于通过对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合；

所述机器人逆运动学求解模块用于运用所述位姿变换矩阵对数据融合的结果进行机器人逆运动学求解，得到在示教模式运行过程中所述目标喷涂机器人的关节坐标以及喷枪坐标；

所述控制程序生成模块用于根据所述关节坐标、喷枪坐标以及喷涂参数生成用于控制所述目标喷涂机器人进行喷涂作业的控制程序。

一种介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的喷涂机器人示教方法的步骤。

一种计算机，包括介质、处理器以及储存在所述介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的喷涂机器人示教方法的数据处理步骤。

一种喷涂机器人示教平台，包括计算机，还包括受控于所述计算机、部署在用于进行作业示教的操作空间内的喷涂机器人，还包括前述的喷涂机器人示教器以及分布在所述操作空间中用于三维定位的UWB基站；

所述计算机包括介质、处理器以及储存在所述介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的喷涂机器人示教方法的数据处理步骤。

附图说明

图1为本发明实施例提供的喷涂机器人示教器示意图；

图2为本发明实施例1提供的喷涂机器人示教方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中UWB标签与IMU的位置示意图；

图4为本发明实施例UWB基站分布示意图；

图5为本发明实施例对IMU位姿数据进行偏移校正的示例；

图6为本发明实施例2提供的喷涂机器人示教系统示意图；

图7为本发明实施例5提供的喷涂机器人示教平台示意图；

附图标记说明：10、位姿变换矩阵获取模块；20、示教数据获取模块；30、数据融合模块；40、机器人逆运动学求解模块；50控制程序生成模块；1、计算机；2、涂机器人；3、喷枪；4、UWB基站。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。

为了解决现有技术的局限性，本实施例提供了一种技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

一种喷涂机器人示教器，请参考图1，包括可安装在喷涂机器人上的喷枪3，所述喷枪3设有MCU、IMU以及用于三维定位的UWB标签；所述MCU用于控制所述IMU与UWB标签，对所述IMU与UWB标签的采样数据、喷枪3的喷涂参数进行存储以及传输。

作为一种优选的实施例，所述MCU通过统一的时间戳使所述IMU与UWB标签的采样数据以及喷枪3的喷涂参数保持时间同步。

具体的，喷涂机器人示教器的工作模式包括示教模式，在示教模式下操作人员可以手持所述喷涂机器人示教器进行人工示教，即对工件进行喷涂操作。

所述MCU、IMU以及UWB标签可集成一块设于喷枪3上的PCB板中，MCU通过内部总线与IMU、UWB标签实时通讯；在示教模式运行过程中，MCU会接收存储所述IMU与UWB标签的采样数据、喷枪3的喷涂参数，后续可传输到上位机做进一步的数据处理。

更具体的，所述IMU的采样数据包括IMU在喷枪的示教模式运行过程中采集到的加速度信息以及角速度信息；所述UWB标签的采样数据包括在喷枪的示教模式运行过程中采集到的UWB标签与预设的各UWB基站之间的距离；所述喷涂参数，指喷枪控制喷射物的喷射速度和喷射量等。

一种使用前喷涂机器人示教器进行人工喷涂示教的喷涂机器人示教方法，请参考图2，包括以下数据处理步骤：

S1，通过获取目标喷涂机器人的连杆参数、关节参数以及喷枪在所述目标喷涂机器人上的安装位姿，分别建立喷枪安装位置以及喷枪的位姿变换矩阵；

S2，在所述喷枪进入示教模式后，获取在示教模式运行过程中所述喷枪的IMU位姿数据、UWB定位数据以及喷涂参数；

S3，通过对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合；

S4，运用所述位姿变换矩阵对数据融合的结果进行机器人逆运动学求解，得到在示教模式运行过程中所述目标喷涂机器人的关节坐标以及喷枪坐标；

S5，根据所述关节坐标、喷枪坐标以及喷涂参数生成用于控制所述目标喷涂机器人进行喷涂作业的控制程序。

需要特别说明的是，现有的定位技术中，例如在移动机器人(扫地机器人、餐饮递送机器人等)、人员定位设备或无人车的定位方案中，也可能会对包括视觉/激光导航模块、雷达、IMU、UWB、卫星定位、ODOM里程计等的采样数据进行配对融合，但上述数据融合的目的纯粹出于提高导航定位的精度。与之不同的是，本实施例的最终目的在于尽可能还原操作人员在示教过程中对喷枪的操作行为，而非单纯为了知晓喷枪或者喷涂机器人关节的实时位置；经过大量的研究分析以及实验比对，本实施例选择在所述步骤S3中利用UWB定位数据实现IMU累积误差补偿，这样能够最大限度地保留IMU在记录喷涂作业的过程中所记录下的、反映操作人员对喷枪的操作行为的内部细节，在提高数据精度的同时保证了IMU的独立性，能使后续的还原效果最好。

在操作人员使用前喷涂机器人示教器进行人工喷涂示教前，所述喷涂机器人示教器应安装在位于安全点位置的所述目标喷涂机器人；操作人员的示教过程为：操作人员开启喷枪的示教模式开始记录所述喷枪的IMU位姿数据、UWB定位数据以及喷枪坐标，将喷枪从所述目标喷涂机器人上拆下并移步至操作区域进行喷涂作业，在喷涂作业结束后将喷枪安装回喷枪安装位置关闭示教模式。

所述步骤S1可以视为在处理示教作业数据前的预处理步骤。在所述步骤S1中，目标喷涂机器人的连杆参数、关节参数为目标喷涂机器人的产品参数，结合现有的数理变换方法，可以得到机器人最后一个轴的末端也即喷枪安装位置在机器人自身世界坐标系O1下的正运动学矩阵表达式，即喷枪安装位置的位姿变换矩阵；以喷枪安装位置在第六轴末端的六轴机器人，即包含六个可转向关节的机器人为例，所述喷枪安装位置的位姿变换矩阵可以表示为

则有：

其中，R为根据机器人末端姿态的欧拉角与默认旋转顺序所得的三维姿态矩阵，P为机器人末端在坐标系O1下的三维坐标向量，Mf表示从位姿到机器人关节转角Θ的逆运动学映射。

机器人自身世界坐标系O1也即机器人出厂时默认的、以机器人第一个关节的中心的建立的笛卡尔坐标系。

在所述步骤S1中，通过获取喷枪在所述目标喷涂机器人上的安装位姿，可以建立喷枪的以喷枪喷嘴为原点的工具坐标系O2与世界坐标系的位姿变换矩阵。由于O1与O2两个坐标系可以根据机器人的关节参数以及空间坐标变换建立联系，因此喷枪的运动轨迹与姿态(即位姿)就可以通过上述变换关系得到喷枪在世界坐标系的位姿，即把喷枪在O2坐标系下的一切动作全部转换到O1坐标系上。

对于喷枪3，在一种可选的实施例中，所述喷枪3可通过蓝牙等无线连接方式或有线连接的方式与其它设备进行数据传输。

作为一种可选实施例，为增强UWB标签的信号接收能力，还可以在喷枪3上增设信号传输天线31连接所述UWB标签。

作为一种优选实施例，请参阅图3，UWB标签与IMU平行；若UWB标签的数量为多个，各UWB标签可等距分布在IMU的X轴、Y轴、Z轴方向。采用多块UWB标签，其精度会优于单一UWB标签。在多块UWB标签的情况下，可以采用空间三角形质心法以及加权平均算法对各UWB标签对应的位置解算结果进行优化，得到高精度的喷枪UWB定位数据。

对于本实施例喷涂机器人示教方法的数据处理步骤，作为一种优选实施例，通过以下方式获取所述IMU位姿数据：

具体的，喷枪作为一个刚体，描述一个刚体在三维空间的特征时需要刚体某一点的位置坐标和姿态信息；所述IMU位姿数据表述设有惯性测量元件的捷联载体喷枪在机器人坐标系中的位置和姿态，应当视为一个张量或矩阵，其包含有空间点的三维坐标和三个方向向量(即欧拉角方向余弦)。

本实施例提到的惯性测量单元IMU包括三维加速度计以及三维陀螺仪模块，所述IMU的采样数据中，三维加速度计输出喷枪的加速度信息a{a_x,a_y,a_z}，三维陀螺仪输出喷枪的角速度信息ω{ω_x,ω_y,ω_z}；对所述加速度信息以及角速度信息进行积分得到喷枪在示教过程中的速度、位移以及姿态，构成喷枪的轨迹曲线。

作为一种可选实施例，通过以下方式获取所述UWB定位数据：

具体的，所述UWB标签的采样数据即UWB标签在示教模式运行过程中采集到的UWB标签与预设的各UWB基站之间的距离。UWB基站主要通过发射超短时间的短脉冲来实现短距离的无线通信功能。当UWB标签发出脉冲后，UWB基站接收并记录发出时间以及发出带有序号的响应脉冲，计算得到UWB标签的空间坐标。一般而言，测量二维平面的定位至少需要3个基站构成一个平面，测量三维空间的定位至少需要4个基站构成一个立体空间，请参阅图4，在基站A、B、C三点所构成的平面以外还有一个基站D，基站A、B、C、D共同构成了一个立体空间；作为一种优选实施例，可以部署5个及以上的UWB基站，其中每4个UWB基站均能构成一个立体空间，超出4个的UWB基站可以作为备用基站，这样既可以提高UWB定位精度，还可以防止示教过程中某个UWB基站信号丢失的情况，提高容错率。UWB定位可以采用双向双边测距，UWB移动标签发送轮询消息，由各基站接收轮询消息，然后各固定基站依次发射响应消息，UWB标签接收消息之后发送一次应答消息，从而得到UWB标签与各个基站之间的距离，最终由上位机根据UWB标签与各个基站之间的距离进行位置解算。

作为一种优选实施例，通过以下方式对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合：

具体的，对UWB定位数据进行时间间隔t的采样，将UWB采样点的斜率和IMU对应点的斜率进行比较，相差较大的，将IMU的轨迹旋转一定角度得到新轨迹，偏移校正的示例可参阅图5。

更进一步的，所述数据融合采用基于卡尔曼滤波框架下的算法进行。

具体的，卡尔曼滤波是一种利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态进行最优估计的算法。

更具体的，所述喷枪3上的MCU可以视为下位机，主要完成实时采样控制、采样数据缓存以及与上位机的通讯的任务，实时性要求比较高。而上位机通常会采用工业计算机，主要是利用计算机强大的算力完成大量运算和数据处理，但由于实时性差，不适用于控制采样等实时性工作；因此，对于作为具体执行本实施例喷涂机器人示教方法的数据处理步骤的上位机，其主要任务可以包括IMU采样数据的滤波与数值积分得到IMU位姿数据、UWB标签采样数据的空间坐标解算得到UWB定位数据、IMU位姿数据与UWB定位数据的数据融合、机器人运动学正逆运算、机器人喷涂作业程序的生成等；这些任务计算量非常大，可在操作人员人工手持喷涂示教器完成示教作业之后，离线在后台处理。上位机生成机器人喷涂控制程序后可以通过网络通讯发送给目标喷涂机器人，由目标喷涂机器人的控制器执行控制程序使目标喷涂机器人复现喷涂作业过程。

实施例2

一种喷涂机器人示教系统，请参阅图6，包括位姿变换矩阵获取模块10、示教数据获取模块20、数据融合模块30、机器人逆运动学求解模块40以及控制程序生成模块50；所述数据融合模块30连接所述示教数据获取模块20以及机器人逆运动学求解模块40，所述机器人逆运动学求解模块40连接所述位姿变换矩阵获取模块10以及控制程序生成模块50，所述控制程序生成模块50连接所述示教数据获取模块20；其中：

所述位姿变换矩阵获取模块10用于通过获取目标喷涂机器人的连杆参数、关节参数以及喷枪在所述目标喷涂机器人上的安装位姿，分别建立喷枪安装位置以及喷枪的位姿变换矩阵；

所述示教数据获取模块20用于在所述喷枪进入示教模式后，获取在示教模式运行过程中所述喷枪的IMU位姿数据、UWB定位数据以及喷涂参数；

所述数据融合模块30用于通过对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合；

所述机器人逆运动学求解模块40用于运用所述位姿变换矩阵对数据融合的结果进行机器人逆运动学求解，得到在示教模式运行过程中所述目标喷涂机器人的关节坐标以及喷枪坐标；

所述控制程序生成模块50用于根据所述关节坐标、喷枪坐标以及喷涂参数生成用于控制所述目标喷涂机器人进行喷涂作业的控制程序。

实施例3

一种介质，其上储存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1中的喷涂机器人示教方法的数据处理步骤。

实施例4

一种计算机，包括介质、处理器以及储存在所述介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1中的喷涂机器人示教方法的数据处理步骤。

具体的，本实施例提供的计算机，可以作为实施例1中提到的上位机使用。

实施例5

一种喷涂机器人示教平台，请参阅图7，包括计算机1，还包括受控于所述计算机1、部署在用于进行作业示教的操作空间内的喷涂机器人2，还包括实施例1所述的喷涂机器人示教器以及分布在所述操作空间中用于三维定位的UWB基站4；

所述计算机1包括介质、处理器以及储存在所述介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1中的喷涂机器人示教方法的数据处理步骤。

具体的，一般而言，测量二维平面的定位至少需要三个基站构成一个平面，测量三维空间的定位至少需要四个基站构成一个立体空间，请参阅图2，在基站A、B、C三点所构成的平面以外还有一个基站D，基站A、B、C、D共同构成了一个立体空间；作为一种优选实施例，作为一种优选实施例，可以部署五个及以上的UWB基站4，其中每四个UWB基站4均能构成一个立体空间，其中超出四个的UWB基站4(如基站E)可以作为备用基站，这样既可以提高UWB定位精度，还可以防止示教过程中某个UWB基站信号丢失的情况，提高容错率。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims

1.一种喷涂机器人示教器，包括可安装在喷涂机器人上的喷枪(3)，其特征在于，所述喷枪(3)设有MCU、IMU以及用于三维定位的UWB标签；所述MCU用于控制所述IMU与UWB标签，对所述IMU与UWB标签的采样数据、喷枪(3)的喷涂参数进行存储以及传输。

2.根据权利要求1所述的喷涂机器人示教器，其特征在于，所述MCU通过统一的时间戳使所述IMU与UWB标签的采样数据以及喷枪(3)的喷涂参数保持时间同步。

3.一种使用权利要求1所述的喷涂机器人示教器进行人工喷涂示教的喷涂机器人示教方法，其特征在于，包括以下数据处理步骤：

通过对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合；

4.根据权利要求3所述的喷涂机器人示教方法，其特征在于，通过以下方式获取所述IMU位姿数据：

5.根据权利要求3所述的喷涂机器人示教方法，其特征在于，通过以下方式获取所述UWB定位数据：

6.根据权利要求3所述的喷涂机器人示教方法，其特征在于，通过以下方式对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合：

7.一种喷涂机器人示教系统，其特征在于，包括位姿变换矩阵获取模块(10)、示教数据获取模块(20)、数据融合模块(30)、机器人逆运动学求解模块(40)以及控制程序生成模块(50)；所述数据融合模块(30)连接所述示教数据获取模块(20)以及机器人逆运动学求解模块(40)，所述机器人逆运动学求解模块(40)连接所述位姿变换矩阵获取模块(10)以及控制程序生成模块(50)，所述控制程序生成模块(50)连接所述示教数据获取模块(20)；其中：

所述位姿变换矩阵获取模块(10)用于通过获取目标喷涂机器人的连杆参数、关节参数以及喷枪在所述目标喷涂机器人上的安装位姿，分别建立喷枪安装位置以及喷枪的位姿变换矩阵；

所述示教数据获取模块(20)用于在所述喷枪进入示教模式后，获取在示教模式运行过程中所述喷枪的IMU位姿数据、UWB定位数据以及喷涂参数；

所述数据融合模块(30)用于通过对所述IMU位姿数据与UWB定位数据进行数据融合；

所述机器人逆运动学求解模块(40)用于运用所述位姿变换矩阵对数据融合的结果进行机器人逆运动学求解，得到在示教模式运行过程中所述目标喷涂机器人的关节坐标以及喷枪坐标；

所述控制程序生成模块(50)用于根据所述关节坐标、喷枪坐标以及喷涂参数生成用于控制所述目标喷涂机器人进行喷涂作业的控制程序。

8.一种介质，其上储存有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至6任一项所述的喷涂机器人示教方法的数据处理步骤。

9.一种计算机，其特征在于：包括介质、处理器以及储存在所述介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求2至6任一项所述的喷涂机器人示教方法的数据处理步骤。

10.一种喷涂机器人示教平台，包括计算机(1)，还包括受控于所述计算机(1)、部署在用于进行作业示教的操作空间内的喷涂机器人(2)，其特征在于：还包括权利要求1所述的喷涂机器人示教器以及分布在所述操作空间中用于三维定位的UWB基站(4)；

所述计算机(1)包括介质、处理器以及储存在所述介质中并可被所述处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求3至6任一项所述的喷涂机器人示教方法的数据处理步骤。