复合材料具有很多的优点,越来越广泛的应用于加工制造业上。随着它的不断应用,人们对于复合材料缝合加工技术提出了更高的要求。传统的缝纫加工技术逐渐不能满足缝合带有异形结构的复杂件。本文在广泛调研了相关资料与信息,了解了当前流行的技术后,研究了一种适用于加工缝合空间曲面工件的缝纫机械手。该缝纫机械手将机器人技术与缝纫技术结合起来,实现三维空间曲线的缝合。本文研究工作的主要内容有以下几个方面:(1)根据单边缝纫工艺特点,分析了单边缝合技术的特点,设计了一套适合于单边缝合的机构;根据机械手的位姿、动作及受力情况,确定了机械手的整体方案。在此基础上,对机械手进行传动、执行系统的结构设计,并利用SolidWorks软件建立了机械手三维模型。(2)简化机械手三维模型的机构形式,采用D-H法建立机械手的数学模型,并据此求出机械手的运动学方程。求出了运动学的正解与逆解;计算求出机械手的雅可比矩阵,再运用拉格朗日算法求出机械手的动力学方程。(3)利用ADAMS软件对机械手虚拟样机进行运动学和动力学的仿真模拟。仿真机械手的运动形式,输出运动仿真曲线;分析运动过程中各个关节的受力状况,得出机械手运动所需要的驱动力矩;并利用模拟结果验证机械手的设计,指导机械手的结构设计。本文规划设计的机械手方案解决了传统缝纫设备不能缝制空间曲线的限制,满足缝纫空间曲线的要求。不仅扩大了缝纫机的应用范围,也极大的提高了经济效益。