纖維纏繞機自動掛紗系統(tǒng)的設(shè)計與研究.pdf

1、纖維纏繞機技術(shù)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(jié)合工業(yè)機器人技術(shù)，本文研究設(shè)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(shè)計方案。 本文依照機電一體化設(shè)計思想，對自動掛紗系統(tǒng)機械整體結(jié)構(gòu)、驅(qū)動系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計。在機器人學(xué)的理論基礎(chǔ)上，使用D-H方法

2、建立了機械手的運動學(xué)方程；通過問題簡化，利用代數(shù)解法，進(jìn)行了逆運動學(xué)分析和計算，并對機械手進(jìn)行了笛卡爾坐標(biāo)軌跡規(guī)劃，為后續(xù)控制系統(tǒng)的設(shè)計及機構(gòu)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(xué)方程的常用方法。 利用虛擬樣機技術(shù)，本文對自動掛紗系統(tǒng)的機械部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計，主要包括機械手的結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的選擇比較、末端執(zhí)行器的設(shè)計、傳動機構(gòu)及連接部分的設(shè)計，并簡要給出了設(shè)計過程和依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，利用

3、常用CAD/CAE軟件，對機械手整體及部分機構(gòu)進(jìn)行了機構(gòu)運動仿真和分析，得出了圖形、動畫仿真結(jié)果，并對仿真結(jié)果進(jìn)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(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了理論依據(jù)。此外，還使用了Matlab對機械手構(gòu)型方案進(jìn)行了簡單的圖形仿真和分析，可直觀的驗證機械手坐標(biāo)系是否正確建立，保證了后續(xù)運動學(xué)分析的準(zhǔn)確性。結(jié)合前述方法，簡要介紹了機械手的聯(lián)合仿真技術(shù)，充分的體現(xiàn)了機電一體化設(shè)計思想，有利于樣機的優(yōu)化設(shè)計。