碳纤维复合材料因其轻质高强的优良特性被广泛应用于航空航天领域。因受到生产工艺和制备技术的制约,具有复杂结构的复合材料产品制造仍以手工作业为主,产品质量难以保证。为提高产品质量的可靠性,应采用复合材料产品的自动化制备技术来保障产品的高质量生产,其中预浸料的自动化铺叠技术是复合材料自动化制备中的关键一环。然而,现阶段在碳纤维预浸料的自动吸附抓取方面缺乏相关的技术和理论指导,实际生产过程中往往不考虑真空吸盘的科学排布方式,而是凭主观经验来给定真空吸盘的位置,这使得预浸料在吸附抓取过程中易产生大的悬垂变形,无法满足后续预浸料的高质量铺放要求。因此,研究预浸料在吸盘吸附抓取作用下的悬垂变形,并进行科学合理的真空吸盘吸附抓取位置排布,对于提高预浸料高质量铺叠具有重要的意义。本文通过理论计算、仿真分析和实验验证相结合的方法,对预浸料在真空吸盘吸附抓取作用下产生的悬垂变形量进行了分析研究和规律性总结,为真空吸盘吸附抓取碳纤维预浸料时的合理排布提供了方案。本文主要的研究内容如下:（1）确定真空吸盘在吸附抓取预浸料时的排布方案,排布方案可由吸盘在预浸料上的间距和吸盘与预浸料边缘的边距来确定,通过单吸盘和双吸盘吸附抓取预浸料来对这两种情况进行讨论,分别将其简化为悬臂梁和简支梁模型。分析不同吸附抓取条件下预浸料长度与悬垂变形量和悬垂角度的关系,阐述碳纤维预浸料各向异性的应力-应变关系,通过实验确定预浸料的材料参数,建立真空吸盘在工作状态下的力学模型,并进行了相关的吸附力计算,确定了真空吸盘在吸附抓取时所需的最小数量。（2）对真空吸盘吸附抓取碳纤维预浸料的工艺进行研究,通过ABAQUS软件对工艺过程进行仿真分析,讨论了真空吸盘参数及特征对预浸料吸附抓取质量的影响,给出吸附抓取质量的评价和检测方法,基于此标准,分别确定真空吸盘在预浸料上的最大边距和间距,实现真空吸盘排布方案的确定。（3）设计搭建真空吸盘吸附抓取碳纤维预浸料试验台,并进行了相关的试验验证,分析了预浸料表面吸痕产生的原因和抑制方法。分别进行了单吸盘、双吸盘和多吸盘对碳纤维预浸料的吸附抓取试验,将得到的实验数据与仿真进行对比,验证了仿真的准确性,确定了前面对于悬垂变形的理论推导的科学性。将本文的理论应用于实际生产过程中,实现了预浸料的高质量吸附抓取。最后针对大尺寸预浸料,采用多机械臂带动下的多真空吸附装置协调吸附抓取,讨论了两真空吸附装置之间的间距对悬垂变形的影响。