蚕丝打结机器人动力学的仿真与实验研究
发布时间：2021-11-20 18:52
丝绸行业是我国的传统行业,作为丝绸行业的基础和重要组成部分,蚕丝业更是中国的瑰宝。现阶段国内外生产的缫丝机在结构上均采用日本早期自动缫丝机的结构,导致缫丝机在缫制生丝过程中,若瓷眼检测到蚕丝中含有过大的杂质时,会触发停或机构进而导致蚕丝断丝,目前均是由人工进行打结去糙处理,导致耗时长、人工成本高、蚕丝生产效率低等问题。基于此,本文提出一款自动打结去糙的蚕丝打结机器人,并对其本体进行了详细的优化设计,最后针对设计的蚕丝打结机器人进行实验验证。结果表明,设计的蚕丝打结机器人可以顺利完成蚕丝的自动打结、去糙处理。本文的主要研究内容如下:（1）针对现阶段机械自动打结器结构复杂、加工成本高等问题,提出了一种分离式、四驱动的蚕丝打结机器人机构形式。分离式是指将蚕丝打结机器人划分为四大机构,分别为提蚕机构、压蚕机构、打结机构和脱蚕机构;四驱动则针对四大机构分别独立驱动。这种机构形式使得蚕丝打结机器人本体简易化,四大机构相互独立且相互协调完成蚕丝的自动化打结去糙处理。（2）针对采用外接触凸轮形式实现打结的机械式自动打结器机构尺寸偏大等问题,蚕丝打结机器人采用了内接触式打结机构完成对蚕丝的打结处理。内接...
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蚕丝杂质检测原理
a)初始状态 b)缠绕状态a)Initial state b)Entangled states图 1-4 海带打结原理[19]Fig.1-4 Knot principle of kelp[19]根据图 1-4，海带打结机的打结过程如下：首先定夹爪夹住海带的一端不爪夹住海带另一端，如图 1-4a 所示；其次动夹爪一边绕着定夹爪旋转 1-4b 中箭头方向平动；当动夹爪绕着定夹爪旋转一周后，拨杆将海带个环形；最后动夹爪继续沿着图 1-4b 中箭头方向运动并穿过海带环即带结[19-21]。在哈尔滨工业大学机器人研究所设计海带打结机完成后，2017 年，白茂在分析海带打结机在机构组成和控制系统方面的关键技术后提出了双海带打结机的设计思想及机构组成，为设计和开发新型海带打结机奠定扭转打结法原理简单，成结速度快，形成单结。对于蚕丝打结机器人而仅需要将蚕丝进行打结还需要对蚕丝杂质进行自动去除，因此，扭转打
两根手指顶住两根绳索如图1-5a 所示；其次，手指开始旋转缠绕绳索；再次，两根手指张开并夹住绳索形成如图 1-5c 所示的“φ”环；最后，两根手指向上提起绳索即可形成绳结。a)初始状态 b)缠绕 c)夹绳 d)成结a)Initial state b)Entangled c)Clip d)Knot图 1-5 仿人手打结原理[23]Fig.1-5 The artificial knot principle[23]仿人手的打结方式利用旋转、缠绕、夹绳、成结四个过程实现对绳索的打结。对于蚕丝的打结、去糙而言，同样相当于对两根蚕丝首先进行打结，形成“φ”环
【参考文献】：
期刊论文
[1]鲜茧前处理工艺对缫丝及生丝性能的影响[J]. 刘慧,徐英莲. 现代纺织技术. 2018(01)
[2]4K-100型谷物集束打捆收获机快速系扣装置设计与试验[J]. 刘涛,尚书旗,王东伟,何晓宁,贾夕宁,申世龙. 农机化研究. 2018(03)
[3]平结式双条海带打结新方法[J]. 白茂东,杨继新,王学俊,陶学恒,王慧慧. 大连工业大学学报. 2017(04)
[4]打结器连续打结试验方法与疲劳试验台设计[J]. 尹建军,王新新,高强. 农业机械学报. 2017(10)
[5]假捻机构的技术参数对生丝性能的影响[J]. 张孟丽,邢秋明,韩红波,江文斌. 丝绸. 2017(02)
[6]D型单结绳打结器关键部件逆向设计与结构优化[J]. 高雄,汤岩,胡东阳,王洪波. 农机化研究. 2017(02)
[7]打结器割绳脱扣机构与绕绳机构作用分析与改进设计[J]. 熊亚,李海涛,陈龙健,张绍英,魏文军,韩鲁佳. 农业机械学报. 2016(10)
[8]打结器咬绳机构线接触凸轮设计与载荷分析[J]. 尹建军,陈亚明,张万庆. 农业机械学报. 2016(07)
[9]缫丝生产污水深度净化循环利用技术的应用[J]. 王佳丽,肖露,杨旭超,余卫华,李西宴. 纺织科技进展. 2016(03)
[10]Influence of Magnetic Reluctances of Magnetic Elements on Servo Valve Torque Motors[J]. LIU Changhai,JIANG Hongzhou. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(01)
博士论文
[1]多目标粒子群优化算法的研究[D]. 徐鹤鸣.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]改善缫丝工艺提高鲜茧生丝抱合稳定性的研究[D]. 刘慧.浙江理工大学 2016
[2]粗纱自动打结装置的研究[D]. 罗栋胜.东华大学 2014
[3]基于虚拟技术的便携式吊牌穿线打结机的模拟设计与仿真分析[D]. 罗少莹.西安电子科技大学 2013
[4]海带打结原理及机构动态特性研究[D]. 王瑞鑫.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3507921
【文章来源】：北京工业大学北京市 211工程院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蚕丝杂质检测原理
a)初始状态 b)缠绕状态a)Initial state b)Entangled states图 1-4 海带打结原理[19]Fig.1-4 Knot principle of kelp[19]根据图 1-4，海带打结机的打结过程如下：首先定夹爪夹住海带的一端不爪夹住海带另一端，如图 1-4a 所示；其次动夹爪一边绕着定夹爪旋转 1-4b 中箭头方向平动；当动夹爪绕着定夹爪旋转一周后，拨杆将海带个环形；最后动夹爪继续沿着图 1-4b 中箭头方向运动并穿过海带环即带结[19-21]。在哈尔滨工业大学机器人研究所设计海带打结机完成后，2017 年，白茂在分析海带打结机在机构组成和控制系统方面的关键技术后提出了双海带打结机的设计思想及机构组成，为设计和开发新型海带打结机奠定扭转打结法原理简单，成结速度快，形成单结。对于蚕丝打结机器人而仅需要将蚕丝进行打结还需要对蚕丝杂质进行自动去除，因此，扭转打
两根手指顶住两根绳索如图1-5a 所示；其次，手指开始旋转缠绕绳索；再次，两根手指张开并夹住绳索形成如图 1-5c 所示的“φ”环；最后，两根手指向上提起绳索即可形成绳结。a)初始状态 b)缠绕 c)夹绳 d)成结a)Initial state b)Entangled c)Clip d)Knot图 1-5 仿人手打结原理[23]Fig.1-5 The artificial knot principle[23]仿人手的打结方式利用旋转、缠绕、夹绳、成结四个过程实现对绳索的打结。对于蚕丝的打结、去糙而言，同样相当于对两根蚕丝首先进行打结，形成“φ”环
【参考文献】：
期刊论文
[1]鲜茧前处理工艺对缫丝及生丝性能的影响[J]. 刘慧,徐英莲. 现代纺织技术. 2018(01)
[2]4K-100型谷物集束打捆收获机快速系扣装置设计与试验[J]. 刘涛,尚书旗,王东伟,何晓宁,贾夕宁,申世龙. 农机化研究. 2018(03)
[3]平结式双条海带打结新方法[J]. 白茂东,杨继新,王学俊,陶学恒,王慧慧. 大连工业大学学报. 2017(04)
[4]打结器连续打结试验方法与疲劳试验台设计[J]. 尹建军,王新新,高强. 农业机械学报. 2017(10)
[5]假捻机构的技术参数对生丝性能的影响[J]. 张孟丽,邢秋明,韩红波,江文斌. 丝绸. 2017(02)
[6]D型单结绳打结器关键部件逆向设计与结构优化[J]. 高雄,汤岩,胡东阳,王洪波. 农机化研究. 2017(02)
[7]打结器割绳脱扣机构与绕绳机构作用分析与改进设计[J]. 熊亚,李海涛,陈龙健,张绍英,魏文军,韩鲁佳. 农业机械学报. 2016(10)
[8]打结器咬绳机构线接触凸轮设计与载荷分析[J]. 尹建军,陈亚明,张万庆. 农业机械学报. 2016(07)
[9]缫丝生产污水深度净化循环利用技术的应用[J]. 王佳丽,肖露,杨旭超,余卫华,李西宴. 纺织科技进展. 2016(03)
[10]Influence of Magnetic Reluctances of Magnetic Elements on Servo Valve Torque Motors[J]. LIU Changhai,JIANG Hongzhou. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2016(01)
博士论文
[1]多目标粒子群优化算法的研究[D]. 徐鹤鸣.上海交通大学 2013
硕士论文
[1]改善缫丝工艺提高鲜茧生丝抱合稳定性的研究[D]. 刘慧.浙江理工大学 2016
[2]粗纱自动打结装置的研究[D]. 罗栋胜.东华大学 2014
[3]基于虚拟技术的便携式吊牌穿线打结机的模拟设计与仿真分析[D]. 罗少莹.西安电子科技大学 2013
[4]海带打结原理及机构动态特性研究[D]. 王瑞鑫.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3507921
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