[發(fā)明專利]一種面向服裝面料的靜電吸附力建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011243891.5
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN112329088B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李新榮;劉漢邦;劉立東;馮文倩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/10
• 分類號(hào): G06F30/10;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 天津展譽(yù)專利代理有限公司 12221
• 代理人: 鄭曉晨

本發(fā)明公開了一種面向服裝面料的靜電吸附力建模方法，屬于織物靜電吸附力檢測(cè)領(lǐng)域，該方法包括：建立織物結(jié)構(gòu)單元模型；計(jì)算織物相對(duì)介電常數(shù)；建立織物靜電吸附力模型，把織物模型的對(duì)應(yīng)參數(shù)和計(jì)算的相對(duì)介電常數(shù)帶入織物靜電吸附力模型，并用商業(yè)數(shù)學(xué)軟件計(jì)算靜電吸附力。本發(fā)明結(jié)合織物的結(jié)構(gòu)參數(shù)和織物的介電特性，建立的一種面向服裝面料的靜電吸附力模型，可以有效預(yù)測(cè)電場(chǎng)對(duì)不同服裝面料所產(chǎn)生的靜電吸附力的大小，并應(yīng)用橢圓表示織物的針編弧和沉降弧，與實(shí)際的織物更為接近，能夠充分反應(yīng)織物的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)靜電吸附力大小的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種面向服裝面料的靜電吸附力建模方法，屬于織物靜電吸附力檢測(cè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

紡織服裝產(chǎn)業(yè)是我國重要的民生產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著重要的作用。隨著生活水平的提高，人們對(duì)紡織服裝的需求與日俱增，而當(dāng)前我國對(duì)紡織面料的抓取、轉(zhuǎn)移大多是人工完成，為了減少制衣成本，提高工作效率，紡織行業(yè)的自動(dòng)化是一種必然趨勢(shì)，而在此過程中，機(jī)器人與其末端執(zhí)行器是實(shí)現(xiàn)紡織行業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ)，目前能夠完成面料的抓取和轉(zhuǎn)移的末端執(zhí)行器主要有機(jī)械抓取、負(fù)壓吸附、針刺結(jié)構(gòu)和靜電吸附等。機(jī)械抓取和負(fù)壓吸附的方式很難保證抓取和定位的精度，針刺結(jié)構(gòu)又會(huì)對(duì)面料的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，相比之下靜電吸附技術(shù)具有定位精度更高、更加節(jié)能環(huán)保同時(shí)對(duì)面料的損傷也更小等諸多優(yōu)勢(shì)。雖然靜電吸附技術(shù)有所發(fā)展，但針對(duì)紡織服裝行業(yè)的應(yīng)用始終未能實(shí)現(xiàn)大的突破，靜電吸附技術(shù)在紡織行業(yè)發(fā)展面臨首要問題是從理論角度對(duì)抓取力既靜電吸附力大小的研究。所以發(fā)明一種面向服裝面料的靜電吸附力建模方法可以推動(dòng)靜電吸附在紡織服裝產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明旨在提供一種面向服裝面料的靜電吸附力建模方法，本發(fā)明首先分析織物的結(jié)構(gòu)特性，構(gòu)建織物單元的三維仿真模型，其次分析組成織物的紗線纖維成份對(duì)織物相對(duì)介電常數(shù)的影響，然后以針織緯編織物為實(shí)施例，構(gòu)建針織緯編織物吸附力模型。本發(fā)明所提供的一種面向服裝面料的靜電吸附力建模方法，可以進(jìn)一步的用于織物靜電吸附力大小的仿真模擬分析等，對(duì)靜電吸附技術(shù)在紡織服裝行業(yè)的使用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，并為紡織服裝行業(yè)的自動(dòng)化提供了技術(shù)支撐。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)，當(dāng)服裝面料處于電場(chǎng)中時(shí)，服裝面料會(huì)由于靜電極化而受到電場(chǎng)力，根據(jù)庫倫作用我們可以得知，吸附力的大小和織物與極板之間的距離及織物的相對(duì)介電常數(shù)有關(guān)，一種面向服裝面料的靜電吸附力建模方法按下述步驟構(gòu)建：

步驟一、建立織物結(jié)構(gòu)單元模型；

步驟二、計(jì)算織物相對(duì)介電常數(shù)；

步驟三、建立織物靜電吸附力模型；步驟一中織物模型的對(duì)應(yīng)參數(shù)和步驟二中計(jì)算的相對(duì)介電常數(shù)帶入步驟三，并用商業(yè)數(shù)學(xué)軟件計(jì)算靜電吸附力。

優(yōu)選地，在步驟一中，根據(jù)織物結(jié)構(gòu)參數(shù)的不同構(gòu)建織物的參數(shù)化模型，使用Nurbs曲線表示織物描述織物的圈柱段，同時(shí)為了更好的描述織物的受力情況，應(yīng)用橢圓表示織物的針編弧和沉降弧，保證不同線圈之間能夠平滑的銜接，使用正弦函數(shù)來表現(xiàn)線圈的起伏。

通過圈距w、圈柱高度h、紗線的直徑d、線圈起伏角β、橢圓扁系數(shù)α等參數(shù)可以直接推導(dǎo)出其他參數(shù)，其中橢圓的扁系數(shù)等于橢圓的短軸長度b和長軸長度a的比值，取值范圍為(0,1)，

整個(gè)線圈的z坐標(biāo)公式可以表示為：

AB段x、y坐標(biāo)關(guān)系為：

CD段x、y坐標(biāo)關(guān)系為：

BC段型值點(diǎn)坐標(biāo)表示為：