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类回转预制体针刺机器人系统设计

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类回转复合材料预制体外形结构复杂,目前的 4 轴针刺系统和 6 关节机器人针刺成型系统难以满足其成型织造要求,提出一种基于机器人平台的 7 轴联动针刺成型系统,用于类回转预制体的针刺成型.开展了 7 轴针刺成型系统的机械结构设计、控制系统设计,以及针刺轨迹规划方法研究,并通过运动仿真和实验验证系统的可行性.结果表明:针刺实验轨迹和理论设计轨迹高度一致,针迹均匀,预制体表面平整,7 轴联动针刺成型系统成功实现了类回转预制体的高质量针刺成型;采用Powershape和Powermill软件成功实现了连续轨迹线设计和针刺机器人 6 轴程序输出;自主开发的 6 轴程序转换成 7 轴程序的算法是可靠的,基于Python和QT Designer开发的 7 轴针刺机器人程序后处理软件成功实现了 7 轴针刺机器人可执行程序的高精确输出.本文系统可用于高速飞行器天线罩、舱段等复合材料预制体的高质量针刺成型.
Design of needling robot system for quasi-rotary preforms

quasi-rotary preformneedling robotsystem designthree-dimensional needled compositestructure design

李皎、陈利、姚天磊、陈小明

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天津工业大学 纺织科学与工程学院,天津 300387

天津工业大学 先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津 300387

天津工业大学 机械工程学院,天津 300387

类回转预制体 针刺机器人 系统设计 三维针刺复合材料 结构设计

天津市教委科研项目先进功能复合材料技术重点实验室基金天津市自然科学基金

2018ZD13614290621040619JCYBJC18300

2023

10.13475/j.fzxb.20220502201

纺织学报
中国纺织工程学会

纺织学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.699
ISSN：0253-9721
年,卷(期)：2023.44(7)
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