纖維纏繞機自動掛紗系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、纖維纏繞機技術已經(jīng)比較成熟，自動化程度也較高，但距離完全自動化、無人管理還有一定差距，主要問題是沒有實現(xiàn)自動裝卸和自動掛紗。為滿足日益提高的實際生產(chǎn)要求，提高自動化程度是十分必要的。在此背景下，結合工業(yè)機器人技術，本文研究設計了一個以機械手為主要部件的自動掛紗系統(tǒng)，得出了系統(tǒng)總體設計方案。 本文依照機電一體化設計思想，對自動掛紗系統(tǒng)機械整體結構、驅動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進行了分析和設計。在機器人學的理論基礎上，使用D-H方法

2、建立了機械手的運動學方程；通過問題簡化，利用代數(shù)解法，進行了逆運動學分析和計算，并對機械手進行了笛卡爾坐標軌跡規(guī)劃，為后續(xù)控制系統(tǒng)的設計及機構運動仿真提供了依據(jù)；分析了機械手的工作空間、奇異性；介紹了建立機器人動力學方程的常用方法。 利用虛擬樣機技術，本文對自動掛紗系統(tǒng)的機械部分進行了詳細的分析和設計，主要包括機械手的結構設計方案的選擇比較、末端執(zhí)行器的設計、傳動機構及連接部分的設計，并簡要給出了設計過程和依據(jù)。在此基礎上，利用

3、常用CAD/CAE軟件，對機械手整體及部分機構進行了機構運動仿真和分析，得出了圖形、動畫仿真結果，并對仿真結果進行了分析，為執(zhí)行電機的選擇和驗證、機械手整體和末端執(zhí)行器的結構優(yōu)化提供了理論依據(jù)。此外，還使用了Matlab對機械手構型方案進行了簡單的圖形仿真和分析，可直觀的驗證機械手坐標系是否正確建立，保證了后續(xù)運動學分析的準確性。結合前述方法，簡要介紹了機械手的聯(lián)合仿真技術，充分的體現(xiàn)了機電一體化設計思想，有利于樣機的優(yōu)化設計。