[发明专利]一种织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法

说明书

本发明公开了一种织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法，包括：先后建立织物经纱模型、织物纬纱模型、软体机械手夹持端模型和工作台模型；装配织物经纱和纬纱，建立织物模型；按照实际抓取环境装配织物模型、软体机械手夹持端模型、工作台模型，建立织物逐层分离模型；设置前处理条件，将其输入至有限元分析软件ABAQUS并根据织物逐层分离模型，建立作业并提交分析，计算织物逐层分离过程，输出屈曲模拟结果；本发明通过有限元分析方法得出在逐层分离过程中织物的受力大小、屈曲高度随抓取参数改变而发生的变化，进而提高逐层抓取准确率，且能够模拟真实的织物抓取环境，节省时间和材料成本。

技术领域

本发明涉及织物屈曲模拟的技术领域，尤其涉及一种织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法。

背景技术

近年来，织物逐层分离过程的自动化加工亟待发展。其中基于仿生学理论设计的软体机械手能够模拟人手指的弯折、扭曲等动作，且制作材料多为柔性材料，与面料具有较好的亲和性，成为织物逐层分离自动化加工的重要研究方向。织物的屈曲高度是逐层分离过程的关键因素，然而在软体机械手抓取过程中，织物的屈曲行为非常复杂。现阶段，一般通过试错实验和数据回归建模来探索织物的屈曲行为，综合成本高、适用范围窄、可靠性一般，对于服装生产中多材质、多组织结构的应用场景柔性适应能力差。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，包括：先后建立织物经纱模型、织物纬纱模型、软体机械手夹持端模型和工作台模型；装配织物经纱和纬纱模型，建立织物模型；按照实际抓取环境装配所述织物模型、软体机械手夹持端模型、工作台模型，建立织物逐层分离模型；设置前处理条件，将其输入至有限元分析软件ABAQUS并根据所述织物逐层分离模型，建立作业并提交分析，计算织物逐层分离过程，输出屈曲模拟结果。

作为本发明所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，包括：将织物参数输入到织物仿真软件Texgen中，获取所述织物经纱模型、织物纬纱模型，并导入到有限元分析软件ABAQUS中；通过所述有限元分析软件ABAQUS绘制所述软体机械手夹持端模型和工作台模型。

作为本发明所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，建立织物模型包括：将织物经纱模型和织物纬纱模型保存为STEP格式，并导入有限元分析软件ABAQUS中，通过Assembly模块将织物经纱和织物纬纱装配形成织物模型。

作为本发明所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，所述织物参数包括经纱和纬纱根数、纱线横截面长轴长度、纱线横截面短轴长度、织物厚度；在Texgen软件weave模块中输入各参数数值大小。

作为本发明所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，还包括：织物共有三层，第一层与软体机械手夹持端底面直接接触，第三层与工作台平面直接接触，三层之间相互接触。

作为本发明所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，设置前处理条件包括：为织物模型、软体机械手夹持端模型、工作台模型分别编辑相应的材料属性，其中织物模型为横观各向同性材料、软体机械手夹持端模型为橡胶材料、工作台模型为铝合金材料；设置分析步和边界条件。

作为本发明所述的织物逐层分离过程中的屈曲模拟方法的一种优选方案，其中，设置分析步和边界条件包括：通过有限元分析软件ABAQUS的Load模块在初始分析步中设置软体机械手夹持端沿X轴正向移动的距离，软体机械手夹持端的初始指间距，以及软体机械手夹持端在接下来的分析步中沿Z轴移动的距离。