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本课题来源于校企合作项目:“磁导引自动落布无人运输车”。针对织造车间人工落布方式落布运输效率低、劳动强度大、危险系数高等问题,设计开发一种自动落布小车,由自动落布机构和用于移动的AGV小车组成。主要从以下几个方面进行研究:(1)介绍了国内外纺织行业落布与运输方式的现状,接着分析了各种落布运输方式的优缺点,最后对本课题的主要研究内容进行了大致的规划。(2)通过分析织造车间的相关参数如织机间距、布辊长度和质量等,并结合自动落布小车预期实现的功能需求设计了自动落布小车的整车机械结构。接着分别对自动落布小车的驱动单元轮系结构、安全模块、自动落布单元、导航单元与转向单元进行了设计,并对相关驱动电机以及舵轮进行了选型。(3)基于Denavit和Hartenberg通用法(D-H法)建立了布辊落布圆心轨迹的运动模型,以该链条导轨高度H与宽度W为目标函数,通过对布辊运动过程的干涉碰撞分析确定以及相关几何关系确定了约束方程,得到了双目标函数多约束条件的优化方程。采用目标加权法对各目标赋予一定权重并利用MATLAB工具箱对该优化方程进行求解,确定了优化后链条导轨的尺寸参数。(4)建立了优化后的链条导轨以及自动落布小车其他关键部件如车体、链条的有限元分析模型,进行了网格划分并分别分析了在不同工况下进行了有限元分析,验证了其可靠性。(5)开发了链条导轨参数化设计交互式界面,通过输入相应参数可实现链条导轨及AGV车体形状参数的自动计算,并通过设计实例进行测试验证了其可行性。(6)在织造车间现场对自动落布小车进行自动落布运输性能测试,验证了其工作的可行性与安全性。