细纱断纱是环锭纺纱过程中一个不可避免的常见故障。在当前纺织企业中,环锭纺纱过程中断纱的接头质量和效率取决于工人手工操作的娴熟程度,因此,纱线质量不稳定,产量低,直接影响了纺纱设备的生产效率。随着机器人技术的发展及应用,利用机器人技术实现断纱的自动接头已经成为纺织机械的研究热点之一。本文围绕环锭纺纱机上的断纱自动接头问题,开发了一套基于机器人技术的自动接线系统,并对其关键技术展开了研究,主要工作内容如下：一、根据环锭纺纱机断纱接头系统的功能需求,对自动接头机各功能单元进行方案设计,确定了整机系统的机械模型。二、对于自动接头系统的主要执行部件——接头机器人展开了详细设计。根据机器人工作空间及运动特点,对大臂和小臂的结构参数进行设计,完成了臂部结构设计和关节驱动电机的选型；利用拓补优化方法对关键部件进行分析,基于分析结果对臂部结构进行优化,实现了轻量化目标。三、采用牛顿-欧拉递推方法建立接头机器人动力学方程,利用Matlab编程对方程进行求解,得到各关节驱动力矩,通过与动力学仿真结果的对比,验证理论推导的正确性：在Adams软件环境中采用参数化设计方法,对机器人进行无路径搜索动力学仿真,获得关节峰值力矩,并以此验证电机选型的合理性。四、基于改造后的D-H运动学模型建立末端位姿误差数学模型,采用蒙特卡洛方法对末端位置误差进行统计和模拟,得到直观的末端定位精度模拟图；通过敏感性分析,获得影响末端定位精度的主要误差来源,为样机调试过程中误差补偿提供参考；最后完成自动接头机系统各零部件的加工和整机装配。综上所述,本课题的研究成果为纺织行业自动接头机器人的应用与产业化奠定了一定的基础。