袜子配对柔性抓取机构研究

针对袜子包装中配对工艺往往依靠人工,导致人力资源浪费,物流成本高的问题,提出了新的机械结构满足柔性物的抓取,实现自动配对。根据现有柔性物抓取机构形式,设计了针对袜子特性的抓取机构,利用推杆推动柔性板使其弯曲进行抓持,建立了柔性板的弯曲量与受力关系数学模型;提出了采用变截面柔性板取代原柔性板,通过理论分析有关参数对柔性板偏移量的影响,确定参数并分析变截面板所受应力。设计的新型纺织物抓取机构满足设计要求,从而改善纺织业现状,提高包装效率。     

颗粒阻塞变刚度可折叠柔性臂设计

针对折纸结构存在的刚度恒定不变及刚度不足难题,基于折纸结构和颗粒阻塞原理,笔者提出一种质量小、惯量低、刚度调节范围宽、空间折展比大、制作成本低的变刚度可折叠柔性操作臂。首先,设计了由多个折叠柔性单元串联而成的折叠柔性臂的三维结构方案;提出基于颗粒阻塞原理的折叠柔性臂的刚度调节方法,完成了柔性臂变刚度系统方案设计;提出电机驱动、绳索传动的折叠柔性臂驱动方案,以实现柔性臂的位姿变换;最后,完成变刚度折叠柔性臂的样机制作和弯曲变形实验、刚度测试实验测试。样机实验测试结果表明：所提出颗粒阻塞变刚度可折叠柔性臂的弯曲实验结果与运动学模型、刚度模型的理论计算结果较为一致,验证了该变刚度柔性臂的设计方案的正确性。     

基于虚拟样机技术的显示屏支臂机构设计

针对传统的固定支撑显示屏机构自动化程度低、高度及角度不易调节,难以满足高级办公需求等问题,设计了一种具有柔性铰链的半自动化显示屏支臂机构。对支臂机构进行机理分析及虚拟样机设计;对显示屏俯仰关节,基于柔性理念设计柔性铰链机构;对显示屏支臂末端的升降功能,基于Solid Works Motion软件进行运动仿真分析,得到了在输入件为函数驱动的条件下输出件竖直方向的线位移、线速度、线加速度的运动规律。应用结果表明该机构不仅具有安全、舒适、调节方便等特点,且可有效提高办公自动化能力。本机构能改善办公自动化程度低、高度及角度不易调节的状况,满足高级办公的需求。     

柔性材料平面切割机的研发

针对柔性材料平面切割机成本高,在我国的中小服装企业中仍旧没有得到普及的问题,通过对国外柔性材料平面切割机的工作原理及其相关机构进行研究,对切割机构、转角机构、升降机构以及吸附系统进行改进设计,设计了新一代的柔性材料平面切割机。对样机测试与试验,结果表明:该切割机有效解决了传统切割低效高耗的缺点,各项指标均已到达预期的效果。     

基于Fluent的搅拌桨数值仿真及结构优化

针对固-液两相流物料搅拌机,运用计算流体动力学数值方法,通过RNG-湍流模型、欧拉多相流模型进行数值仿真,在搅拌叶片安装间距和搅拌臂长度不同的搅拌桨作用下,分析卧式粉料搅拌机搅拌槽内的流场分布以及固体相的体积分数分布情况。基于数值模拟结果,选择合适的搅拌桨结构参数,可为进一步的优化提供理论参考。     

新型大行程高承载力的柔性铰链设计

针对传统柔性铰链在行程、承载力性能方面的不足,难以实现柔性铰链较大的移动范围,课题组提出了一种新型TLET柔性铰链。它是由一系列LET型柔性铰链串并联组成,采用独特的布置方式以增强柔性铰链的移动范围,在安全可靠的工作条件下实现大位移和大承载能力。采用等效成弯曲弹簧的方法推导出等效刚度模型,运用有限元分析的方法对3种材料的柔性铰链进行失效形式分析,从中选出高性能的合适材料。对比了所设计的新型铰链和传统铰链的性能,通过有限元仿真验证了新型柔性铰链设计的可行性。仿真结果表明:对于40 N的最大载荷,铰链沿x轴的最大位移为21.68 mm,z轴方向上的最大位移为25.12 mm,新型铰链的移动行程比传统铰链大1.8倍。文中所设计的铰链可用于工作行程大,负载能力高的机械装备中。     

柔性螺旋输送性能测试试验台设计

针对柔性螺旋输送过程中输送角度范围等特性不明确的问题，设计柔性螺旋输送性能测试试验平台，拟定传动路线，设计倾角调节机构，采用离散元仿真的方法，分别在不同结构参数、不同输送角度以及不同转速下，对面粉物料的柔性螺旋输送效率进行比较。结果表明，输送角为90°时，柔性螺旋的输送效率最高，当转速和螺旋升角分别固定时，其输送效率分别在螺旋升角10°～20°和转速600～1 000 r/min的变化范围内单调增加。研究为柔性螺旋输送性能测试提供基础。     

单根气动膨胀人工肌肉驱动多铰链柔性关节的静态分析

提出一种基于膨胀人工肌肉驱动的柔性手指关节,介绍了关节的结构、工作原理.静态条件下,结合受力分析,在忽略具有柔顺性的膨胀人工肌肉本身变形力的前提下,和单根气动膨胀人工肌肉驱动单铰链关节基础上,着重研究双铰链关节弯曲角度与人工肌肉内腔的气体压力之间的数学关系.最后.根据示例分析仿真出单、双铰链关节,及在不同结构尺寸下双铰链关节的静态特性,得出了双铰链关节比单铰链关节具有更小的驱动压力、更好的柔性效果的结论.     

旋转多臂变速运动规律建模及其对开口机构传动影响

针对电子多臂开口对不同织造工艺的适应性问题,分析旋转变速机构构型及其运动特性,从运动合成角度提出基于固定凸轮-滑块的旋转变速机构运动学分析与设计方法,建立适于产品系列化设计的旋转变速疏密化正弦运动规律模型及其相对运动传动模型,探讨连杆参数变化对机构性能与开口工艺的影响。结果表明:转子臂与偏心连杆相对运动为近似等角速比传动,提综臂运动特征值由0.000开始连续变化无突变;随疏密化调节系数增加,凸轮廓线、压力角、曲率半径、提综臂运动特征值及其相对主轴静止时间均减小;合理选择疏密化调节系数获得加速度或扭矩最优运动规律,可满足不同织造工艺需求,并为电子多臂机系列化设计提供理论基础与技术参考。     

轻型柔性抓纱机械臂的结构设计与误差补偿

自动换纱是纺织企业智慧车间的重要环节,为了提高织布车间纬纱筒子更换效率,机械臂采用轻型碳纤维材料,本文对抓纱机械臂进行3D建模,设计了一个五自由度抓纱机械臂和三指式末端执行器.提出了一种轻型柔性抓纱机械臂的误差模型,其中连杆的柔性误差对抓取的精度有较大的影响,通过有限元分析软件得出连杆的静力学仿真,并对比柔性机械臂模型...     

手臂监测传感器的设计与验证

文章将人体手臂分为3个区域测试不同角度下每个区域的伸长率,确定了手臂皮肤伸长变化规律最显著的区域为II,理想状态下假设服装伸长与皮肤伸长同步,所以选择在第II区域即肘关节处设计传感器。制备了6种不同组织结构,不同横列数和相同纵行数的导电织物,测试了6种织物在纵向拉伸条件下的电阻变化,得到了导电织物的电阻随应变的变化规律,分析了组织结构和横列数不同对导电织物应变-电阻传感性能的影响,结果表明:导电织物选择采用横列数250纵行数80的2+2假罗纹结构,其线性拟合度和灵敏度最好。通过手臂弯曲实验验证了该针织柔性传感器及其测试系统的可行性。     

连体服衣下间隙特征指标的确定及其在服装合体性评价中的应用

为量化表征连体服与人体的空间关系并构建服装合体性的客观评价指标,利用三维人体扫描仪对7种姿势下的裸态人体和着装人体进行扫描。通过三维图像分析确定了受姿势影响的关键部位,并提取了22个衣下间隙指标。以主观合体度评分为标准,确定了9个衣下间隙特征指标,并对不同姿势下特征指标的变化规律进行了探讨。利用因子分析构建了基于衣下间隙特征指标的服装合体性综合评价方程。结果表明:构建的服装合体性评价方程的计算结果排序与主观合体度的评价结果排序一致,具有理想的评估效果;同站姿相比,抬臂和弯腰姿势显著降低了衣下间隙大小,裆长差下降高达64%,且姿势越复杂下降程度越明显;胸背部、臀裆部和腿部是影响连体服合体性的重点区域。     

线材滚弯过程的回弹量数学模型的建立与研究

为了建立线材滚弯过程的回弹量数学模型,采用了ANSYS软件和正交试验法,进行了线材滚弯过程的有限元仿真,分析得出了弯曲力臂长度是影响回弹角的一个重要因素,基于弯曲力臂长度这一因素推导出了回弹量数学模型,并通过进一步的仿真对比验证了回弹角数学模型在一定条件下是准确的。     

纺织纤维的弯曲疲劳理论及其应用

为了更加真实地了解纤维的使用性能,合理利用纺织纤维,本文根据现阶段对纺织纤维疲劳机理的研究,部分总结了关于纺织纤维弯曲疲劳的一些研究方法和研究装置。目前对柔性纤维弯曲疲劳的研究,主要有应力寿命(S-N)法、能量法和高聚物疲劳理论,这些对于纺织材料的弯曲疲劳研究都发挥着极其重要的作用。同时,随着理论方法的发展,相应的弯曲疲劳仪器也有了很多的改进。结合现代一些专业软件的开发应用,纤维疲劳研究的内容和方法越来越方便和真实,这些都有效促进了纺织纤维弯曲疲劳的研究发展。     

干果点黏机构的研究

干果点黏机由多自由度运动机构组成,包括X、Y、Z直线运动机构、手臂的俯仰运动机构、矩阵点黏机构和载物台旋转运动机构。该结构设计便于将干果多角度黏附于各种形状的糕点表面上。其关键部件矩阵点黏机构,设计采用3×3矩阵点黏盘结构,9个能独立运行的点黏头按矩阵方式安装在点黏盘内,可同时对多个点进行点黏。点黏头的执行机构点黏针由电磁机构驱动取放干果,点黏头整体由电机和丝杆螺母传动机构驱动,控制其伸缩运动,实现在曲面糕点表面进行多点干果的柔性点黏造型。     

纤维和纱线绕过圆柱表面时的摩擦问题

分析了非柔性纤维和纱线绕过圆柱体表面时张力增大的规律，并获得了改进的Ｃａｐｓｔａｎ公式。该公式考虑了纤维和纱线的直径以及弯曲性能的影响。解决了将Ｃａｐｓｔａｎ公式应用于纺织材料力学性能分析时所遇到的一些主要困难。     

基于静电纺丝的柔性各向异性应变传感器的制备及其性能

为实现特定方向应变的检测,拓展柔性应变传感器的适用范围,利用磁场辅助静电纺丝技术制备平行排布的聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维薄膜,并组装成各向异性柔性压电传感器。探究了纺丝参数对纤维薄膜形貌的影响,借助拉曼光谱仪对其化学结构进行表征;对传感器的应变响应性进行测试,并验证其应用于输尿管蠕动检测的可行性。结果表明:纺丝电压为11.5 kV,纺丝距离为13 cm,推注速率为5 mL/h条件下制备的PVDF纳米纤维具有均一的形貌和取向性,且纳米纤维膜为β晶型结构;柔性各向异性应变传感器对于沿PVDF纳米纤维垂直方向的应变,能够产生显著的电压响应信号,而对沿PVDF纳米纤维平行方向的应变不敏感,显示出良好的各向异性应变检测能力。     

基于FEM的滑动螺旋副螺纹牙根应力计算及PDS仿真分析

目前,滑动螺旋副螺纹牙根应力的分析计算仍然是基于材料力学悬臂梁理论和假设的计算方法,与精确解有较大的差距.利用有限元分析软件ANSYS 10.0对5种型号梯形螺纹牙根应力进行了有限元分析,得出了等效正应力等值分布图.用数学工具软件MATLAB 7.0分析了螺纹牙根应力随几何尺寸的变化规律.借助于ANSYS10.0中的Monto-Carlo模拟方法对螺纹牙根应力进行了弯曲强度可靠性概率有限元计算.以最大弯曲等效正应力为随机输出参数,得出了最大等效正应力大于指定值的概率、随机响应结果相对于随机输入参数的灵敏度值、最大等效正应力柱状图、输出参数相对于最重要输入参数的散点图以及输入参数与输出参数之间的相关系数.     

四套色印花机上下杯机构的研制

基于CAD和Pro/E软件设计一套控制印花机上下杯机构的机械手机构。机械手由传动部件、机身、臂部、手部等组成,通过对机械手的动作、功能和建模分析,建立机械手的运动学和动力学方程,进行精确求解。利用液压传动,实现机械手的自动控制过程。     

Theoretical and experimental analysis of bending rigidity of plain and twill woven fabrics

The study of bending behavior of woven fabrics is an important issue in textile scientific researches and its industrial applications. Different behavior of fabrics such as drape, comfort, and handling can be understood by this study. Bending rigidity of fabric depends on several factors such as weave geometry, bending rigidity of yarn, and yarn density. In this study, estimation of bending rigidity of woven fabric with different twill and plain structures, have been carried out using energy method. Generally, the woven fabric structure is divided into three different section lengths i.e. rigid, semi-rigid, and flexible sections. Thereafter, bi-component and tri-component models for predicting bending behavior of plain and twill woven fabric have been presented. Then, bending properties of fabric based on Shirley apparatus as well as weight per area as a physical property were measured. Good agreement between measured and predicted values, validated our theoretical models for obtaining bending rigidity, except considerable differences observed between experimental and predicted values using bi-component model of plain fabric. Therefore, using assumptions in calculation of the ratio of rigid section length to flexible section length (R₁), the modified model of plain fabric has been proposed.