沈津竹， 蘇軍強

(1.江南大學 紡織科學與工程學院，江蘇 無錫 214122，2.江南大學 設計學院，江蘇 無錫 214122)

服裝企業(yè)智能制造中使用的機器人，無論是承擔衣料運輸，還是操作衣料縫制，都與機器人抓取和精準輸送服裝裁片有關，其決定了機器人參與智能制造的有效性[1]。但由于服裝裁片的柔軟性和服裝面料種類的多樣性，使用機器人進行服裝裁片的抓取和精準運輸成了一個世界性難題[2]。首先，采用剛性的機器人去抓取柔性的面料會存在材料不匹配的問題，容易損壞面料等，無法保證成衣質量；其次，讓機器人準確匹配眾多的面料同樣困難，經(jīng)常出現(xiàn)一次性抓兩層或多層裁片的問題。目前，分離服裝裁片堆垛這一環(huán)節(jié)仍然依靠人工完成，成為服裝生產(chǎn)制造智能化發(fā)展的“瓶頸”之一[3]。實現(xiàn)服裝裁片抓取的“機器代人”，需要一種類似人手能匹配面料柔軟屬性、并能準確抓取服裝裁片的柔性抓取器[4-5]。

近年來，軟體機械手的興起，為解決這一問題帶來了希望。軟體機械手作為軟體機器人的一種[6-7]，與傳統(tǒng)的剛性機器人相比，它采用了硅膠等柔韌性強的材料[8]和仿生學設計，能夠更好模擬人手手指的彎折、扭曲等動作，可輕而易舉地完成夾起杯子、握住杯子，甚至是握住繡花針等高難度動作[9-10]，可以嘗試將其運用在裁片堆垛的分離中。2019年，蘇州柔觸機器人科技有限公司[11]為紡織品抓取設計了一款織物抓取用軟體機械手，該設計的靈感來自人手夾取裁片的過程，且適用于多種面料的夾取，但是不能保證準確逐層抓取裁片。

準確地逐層分離服裝裁片堆垛是亟待解決的關鍵問題，且受多種因素影響。因此，研究確定軟體機械手逐層分離服裝裁片的影響因素，具有一定的理論研究價值和實踐應用價值。

1 理論分析

軟體機械手如圖1所示。軟體機械手能夠模擬人手指的彎折、扭曲等動作，從而準確抓取布料，實現(xiàn)服裝裁片堆垛逐層分離。而其能夠成功抓取布料的關鍵在于軟體機械手和面料間的靜摩擦系數(shù)大于面料間的動摩擦系數(shù)。軟體機械手抓取裁片時的受力分析如圖2所示。

圖1 軟體機械手進行裁片堆垛層間分離Fig.1 Separating the garment cutting pieces by soft fingers

T—軟體機械手對裁片堆垛的下壓力；f1—軟體機械手與第1層裁片間的靜摩擦力；f2—第1層裁片和第2層裁片間的動摩擦力；W—服裝裁片堆垛的重力。圖2 軟體機械手抓取裁片時的受力分析Fig.2 Force analysis when grasping

當軟體機械手與裁片接觸時，軟體機械手與裁片之間的靜摩擦力大于第1層與第2層間的動摩擦力，且小于第2，3層間的靜摩擦力時，裁片堆垛的第1層即可被軟體機械手抓起，且不會出現(xiàn)抓取多層的情況。同一種面料與軟體機械手材料間的摩擦系數(shù)符合古典摩擦理論，是恒定不變的。但面料是一種黏彈性材料，面料間的摩擦系數(shù)是不恒定的，不能用古典摩擦理論來看待，需要就黏彈性材料特性對古典摩擦的結論進行更正[12-14]。

1)當施加在物體表面的法向載荷較大時，摩擦力與法向壓力之間呈現(xiàn)非線性的關系，即物體表面的法向載荷越大，摩擦力增加得越快。

2)接觸面積對金屬等材料摩擦阻力的影響較弱，對黏彈性材料(比如面料)摩擦阻力的影響顯著。

3)摩擦力與速度有關，但是金屬與金屬之間的摩擦力受速度的影響不大。

4)就黏彈性材料而言，動摩擦系數(shù)一般大于或等于其靜摩擦系數(shù)。

此外，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，軟體機械手的開口距離與其逐層分離服裝裁片難易程度相關。軟體機械手的開口距離如圖3所示。圖3中G表示軟體機械手兩個指尖張開的水平距離，其大小受氣壓的控制。調(diào)節(jié)驅動器的氣壓旋鈕可調(diào)節(jié)手指的張開距離和對裁片的作用力度。氣壓越大，指間距越大，軟體手指對裁片的作用力度越大。一般來說，軟體機械手的開口越大，兩個指尖接觸端之間的面料起拱量越大，抓取面料所需要耗費的力越多；開口越小，兩個指尖接觸端之間的面料起拱量越小，抓取面料需要耗費的力越少。因此，可以通過軟體機械手的開口大小對其抓取服裝裁片的難易程度進行判斷分析。

綜上所述，對軟體機械手逐層分離服裝裁片影響因素的研究，實質上是研究影響面料之間動、靜摩擦系數(shù)的因素[15-16]。因此，本課題選取了4個典型的面料間摩擦系數(shù)的影響因素[17-19]：表面性能、面料間接觸面積、環(huán)境濕度以及正壓力。通過摩擦測量實驗，進行數(shù)據(jù)分析與討論，研究它們與面料動、靜摩擦系數(shù)變化的規(guī)律，從而研究這些因素對軟體機械手逐層分離服裝裁片的影響。同時，還可以通過軟體機械手的開口大小判斷軟體機械手抓取服裝裁片的效果，為實現(xiàn)服裝生產(chǎn)中裁片堆垛自動化分離提供參考。

圖3 軟體機械手的開口距離Fig.3 Opening distance of soft fingers

2 材料與方法

文中主要研究影響面料間摩擦系數(shù)的因素，具體從表面性能、接觸面積、環(huán)境濕度、正壓力4個方面著手。采用控制變量等實驗方法，通過織物摩擦系數(shù)儀測量不同因素對服裝裁片之間的動、靜摩擦系數(shù)的影響，最后通過抓取實驗研究摩擦系數(shù)與面料抓取效果之間的關系，將不同因素對摩擦系數(shù)的影響，延伸到對軟體機械手進行服裝裁片層間分離的影響。

2.1 試樣

選取6種織物，其中3種為梭織面料，3種為針織面料，如圖4所示。6種面料的規(guī)格見表1。所選面料有一定梯度的性能差異，其性能也具有一定的代表性。將搜集的6種風格不同的面料裁成尺寸為220 mm(經(jīng)向/橫圈方向長度) ×80 mm的試樣，允許的誤差范圍為±1 mm，具體如圖5所示。在實驗開始前將所有試樣放置在溫度20 ℃和相對濕度65%的環(huán)境中平衡24 h，對試樣進行干燥處理后備用。

圖4 實驗用織物 Fig.4 Experimental fabric

表1 織物試樣規(guī)格

圖5 試樣規(guī)格尺寸Fig.5 Sample size

2.2 儀器

步入式人工氣候室，日本愛斯佩克公司制造；FD-1A-50真空冷凍干燥機，北京博醫(yī)實驗儀器有限公司制造；AL204電子天平，瑞士METTLER TOLEDO公司制造；YG207型自動織物硬挺度儀，北京同德創(chuàng)業(yè)科技有限公司制造；YG141D型數(shù)字式織物厚度儀，常州市雙固紡織儀器有限公司制造；COF-2001摩擦系數(shù)儀，北京品智創(chuàng)思精密儀器有限公司制造。

2.3 實驗條件

實驗全程在溫度22 ℃、濕度65%的環(huán)境中進行(調(diào)節(jié)濕度的實驗過程中除外)。

2.4 實驗步驟

2.4.1裁片表面性能影響實驗 選取織物的正反面、梭織織物的經(jīng)緯向和針織織物線圈的縱向和列向為研究指標。首先測量硅膠與面料正面之間的摩擦系數(shù)：對梭織織物經(jīng)向、緯向分別進行測試，對針織物線圈的縱向和橫向分別進行測試。

其次，測量硅膠與面料反面之間的摩擦系數(shù)：對梭織織物經(jīng)向、緯向分別進行測試，對針織物線圈的縱向和橫向分別進行測試。

最后，測量面料正面與反面之間的摩擦系數(shù)：對梭織織物經(jīng)向、緯向分別進行測試，對針織物線圈的縱向和橫向分別進行測試。

2.4.2裁片間的接觸面積影響實驗 在其他條件不變的情況下，測量面料間的接觸面積，再使用2001摩擦系數(shù)測定儀測量不同接觸面積下裁片與硅膠之間的靜摩擦系數(shù)和面料與面料之間的動摩擦系數(shù)。

2.4.3環(huán)境的濕度影響實驗 在其他條件不變的情況下，模擬服裝生產(chǎn)車間的溫度，設置22 ℃的溫度環(huán)境，再進行織物含水率的調(diào)節(jié)。

將干燥處理后的試樣浸入蒸餾水至完全浸濕后，用夾子夾起試樣并將其懸掛于穩(wěn)定的環(huán)境中，等到試樣不滴水時，對試樣進行稱重，通過公式計算試樣的含水率，然后根據(jù)實際狀態(tài)，每隔一段時間再次進行織物含水率的測量。待織物達到所需含水率后，將其密封，然后利用摩擦系數(shù)測定儀測量不同含水率下織物的摩擦系數(shù)。

2.4.4裁片表面正壓力影響實驗 在其他條件不變的情況下，更改滑塊質量，分別使用200，500 g的滑塊調(diào)整裁片表面受到的正壓力，再使用摩擦系數(shù)測定儀進行面料與硅膠間靜摩擦系數(shù)以及面料間動摩擦系數(shù)的測量。

2.4.5抓取實驗 將表1中6種面料各裁剪出5個大小形狀相同的裁片，正面朝上堆疊，組成裁片堆垛。實驗中，分別用兩款軟體機械手抓取各裁片堆垛第1層裁片的中心位置，實驗設定第1次手指的下壓力為2 N，第2次為5 N，記錄第1層裁片恰好能被抓取時的軟體機械手開口距離。

當滑塊質量為200，500 g時，采用摩擦系數(shù)測定儀分別測量硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)以及面料與面料之間的動摩擦系數(shù)。

3 結果與討論

3.1 裁片表面性能

織物的表面摩擦性能是其最基本的力學性能之一，許多因素都會對其造成影響，比如紗線的結構參數(shù)、纖維材料的種類、織物組織結構、織物的后整理等。因此，文中對裁片表面性能進行細化，選取有限個具有代表性的表面性能作為變量，在保持其他條件不變的情況下，測試面料間動、靜摩擦系數(shù)的變化。

實驗研究的表面性能表現(xiàn)為面料的方向性，即梭織的經(jīng)向或緯向、針織物的橫圈或縱列方向，以及面料的正反面方向。裁片表面性能對逐層分離的影響的實驗結果如圖6所示。其中，A表示硅膠與面料正面縱向間的摩擦系數(shù)；B表示硅膠與面料正面橫向間的摩擦系數(shù)；C表示硅膠與面料反面縱向間的摩擦系數(shù)；D表示硅膠與面料反面橫向間的摩擦系數(shù)；E表示面料正面和面料反面縱向間的摩擦系數(shù)；F表示面料正面和面料反面橫向間的摩擦系數(shù)(下同)。

圖6 裁片表面性能對分離效果的影響的實驗結果Fig.6 Experimental results of the influence of surface properties of fabrics on separation effect

從圖6可以看出，硅膠與面料之間的靜摩擦系數(shù)基本小于或接近等于硅膠與面料之間的動摩擦系數(shù)，這與古典摩擦理論更正版中的“就黏彈性材料而言，其動摩擦系數(shù)一般大于或等于其靜摩擦系數(shù)”相符合；而面料與面料之間的靜摩擦系數(shù)一般大于它們之間的動摩擦系數(shù)，這與理論相矛盾。此外，從表中還可以看出一般情況下，面料與硅膠之間的摩擦系數(shù)均大于面料間的摩擦系數(shù)，同時面料與硅膠之間的靜摩擦系數(shù)大于面料間的動摩擦系數(shù)，因此所選取的6種試樣按照力學分析的理論來說應該都能被成功抓取。

從圖6中單獨分析裁片正反面對摩擦系數(shù)的影響，裁片正反面的摩擦系數(shù)有區(qū)別，但是差異不大，軟體機械手抓取說明裁片時兩面效果相同，或裁片一面相對于另一面更容易被抓取。因此，在軟體機械手進行服裝裁片層間分離時，如果服裝生產(chǎn)要求中未明確規(guī)定必須抓取裁片正面或是反面，那么軟體機械手夾取的位置要盡可能選擇裁片相對抓取效果更好的表面。

從圖6中單獨分析面料表面橫圈方向、縱列方向的不同對面料摩擦系數(shù)的影響，不同方向的面料摩擦系數(shù)有區(qū)別，但是差異不大，說明橫圈、縱列兩個方向軟體機械手抓取效果相同，或有一個方向相對而言更容易被抓取。因此，在軟體機械手進行服裝裁片層間分離時，如果服裝生產(chǎn)要求中未明確規(guī)定必須抓取某個特定方向，那么軟體機械手夾取的位置要盡可能選擇裁片表面相對抓取效果更好的方向。

為了更好地研究裁片表面性能對面料間摩擦系數(shù)的影響，進而探討其對軟體機械手逐層分離服裝裁片的影響，文中引進了“摩擦因子”的新概念。摩擦因子是指軟體機械手材料與裁片間的靜摩擦系數(shù)與裁片間的動摩擦系數(shù)之比。設摩擦因子為C，則C=f1/f2。其中，f1為硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)(本文設定軟體機械手所用材料為硅膠面料，f1即為軟體機械手材料與裁片間的靜摩擦系數(shù))，f2為面料之間的動摩擦系數(shù)。

由上文可得，當硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)即軟體機械手材料與面料間的靜摩擦系數(shù)大于或等于面料與面料之間的動摩擦系數(shù)時，服裝裁片可以被抓取。也就是說，當裁片的摩擦因子大于等于1時，裁片均可被抓取，通過比較表中2種試樣的摩擦因子，可以得出以下數(shù)據(jù)及相關結論：

從表2觀察得出，6種試樣在所有組合下的摩擦因子數(shù)值均大于1，即這6種試樣均可以被抓取。同時，由于前3種試樣均為梭織織物，后3種試樣均為針織織物，得出梭織織物的摩擦因子與針織織物相比較大，因此梭織織物的抓取效果相對針織織物而言較好。

通過比較不同軟體機械手放置方向和裁片的放置方向及正反面下摩擦因子的大小，得出針對6種試樣摩擦因子數(shù)值最大時的放置組合，具體見表3。將6種試樣按照表3中組合，用軟體機械手對其抓取面料的效果進行驗證。抓取效果如圖7所示。

表2 摩擦因子

表3 試樣摩擦因子最大時的放置組合

圖7 軟體機械手抓取效果驗證Fig.7 Grasping effect verification of soft manipulator

圖7(a)～圖(f)中試樣分別按照最大摩擦因子時的放置組合進行擺放。實驗結果發(fā)現(xiàn)在該擺放組合，6種面料均能被軟體機械手成功抓取，且抓取效果較好，這也驗證了摩擦因子理論的正確性。

3.2 裁片間的接觸面積

古典摩擦理論認為，摩擦系數(shù)與接觸面積無關。然而，由于服裝裁片是一種黏彈性材料，黏彈性材料的摩擦系數(shù)與接觸面積有關。因此，需將接觸面積作為實驗變量之一來研究其對裁片摩擦系數(shù)的影響[20]。

在工程問題中，幾乎任意兩個物體相接觸時的接觸表面都是粗糙的，這使得兩個物體表面之間的接觸總是發(fā)生在個別點上，如圖8所示。接觸面積可分為以下3種類型：

名義接觸面積，也被稱為接觸表面的宏觀面積，指的是物體的外部輪廓尺寸，見圖8中S1=ab，即方形輪廓物體的名義接觸面積為長和寬的乘積。

輪廓接觸面積，是指接觸表面被壓平部分的面積，如圖8中紅色區(qū)域，記作S2。

實際接觸面積，即為兩物體真實接觸面積，記為S3。它是由粗糙表面較高微凸體接觸構成的微觀接觸面積，即圖8紅色區(qū)域小黑點部分的總和[20]。

圖8 接觸面積示意圖Fig.8 Diagram of contact area

在保持其他條件不變的情況下，通過對面料的裁剪減少裁片間的接觸面積，研究裁片間在不同接觸面積下摩擦系數(shù)的變化。通過測量，得出實驗數(shù)據(jù)及相關結論，具體見表4。

從表4中分析可得，隨著試樣之間接觸面積的增大，硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)以及面料與面料之間的動摩擦系數(shù)都有所下降，且動摩擦系數(shù)的下降幅度相比靜摩擦系數(shù)較大。

表4 不同接觸面積下面料的摩擦系數(shù)

在接觸面積較小時，硅膠與6種試樣之間的靜摩擦系數(shù)均小于面料與面料之間的動摩擦系數(shù)，摩擦因子<1 ，則這6種試樣在S1的情況下均不能被成功抓取；在接觸面積較大時，由于面料與面料之間的動摩擦系數(shù)下降的幅度大于硅膠與面料的靜摩擦系數(shù)下降的幅度，致使硅膠與面料之間的靜摩擦系數(shù)大于面料與面料之間的動摩擦系數(shù)，面料能夠被成功抓取。這說明，在服裝裁片堆垛層間分離時，若面料不能成功抓取，可以適當增大面料間的接觸面積，提高摩擦因子的數(shù)值，從而增大軟體機械手抓取面料成功的概率。

3.3 環(huán)境的濕度

濕度是外界環(huán)境對面料摩擦系數(shù)影響顯著的一個因素。通常在高溫高濕的環(huán)境下，隨著濕度增大，裁片間的接觸面積不斷增加，纖維和紗線間空隙處空氣明顯減少，裁片摩擦性能將會受到影響。因此，文中在保持其他條件不變的情況下，通過調(diào)節(jié)裁片含水率和室內(nèi)溫度，模擬不同的濕度環(huán)境，研究裁片在不同濕度下表面摩擦系數(shù)的變化。

為了使實驗環(huán)境符合生產(chǎn)環(huán)境，增強數(shù)據(jù)的實際應用價值，設置環(huán)境溫度為22 ℃。在此基礎上對織物含水率進行調(diào)節(jié)，再使用摩擦系數(shù)測定儀測量不同溫度下的f2。環(huán)境濕度對逐層分離的影響實驗結果如圖9所示。

圖9 不同含水率下面料與面料之間動摩擦系數(shù)的變化Fig.9 Changes of dynamic friction coefficient between fabrics under different moisture content

由圖9可得，在其他條件不變，當織物含水率較小時，面料與面料之間的動摩擦系數(shù)在一定范圍內(nèi)會先隨著含水率的增加而增加；當織物的含水率增加到一定程度時，織物的動摩擦系數(shù)隨著織物含水率的增加呈現(xiàn)減小的趨勢。在織物含水率約為20%時，面料與面料之間的動摩擦系數(shù)達到最大值。這是因為當織物含水率較低時，纖維吸水發(fā)生膨脹，水分子進入纖維與纖維之間的間隙，增大了纖維的直徑，同時也提高了織物的緊度，導致織物手感變硬。當含水率較小的織物發(fā)生摩擦時，由于其蓬松柔軟的特性，不易發(fā)生沖突膨脹，摩擦系數(shù)較小。繼續(xù)提高織物的含水率，可使得織物內(nèi)部結構更加緊密，手感更僵硬，摩擦系數(shù)變大。當織物的含水率較高時，水分子已經(jīng)完全占據(jù)織物內(nèi)部空隙，吸附在織物表面的多余水分子會形成一層水膜，水膜提高了織物表面的光滑程度，使織物在摩擦過程中容易發(fā)生水滑，并且水分子越多，織物表面越光滑，織物摩擦系數(shù)越小。

由圖9分析可得，針織面料之間的動摩擦系數(shù)一般大于梭織面料，但兩者有著相同的變化趨勢，即先隨著織物含水率的增加而增加達到峰值后隨著織物含水率的增加而減小。

由于硅膠材料的特殊性質，織物含水率增加后，硅膠表面會發(fā)生水滑現(xiàn)象，且織物含水率越高，水滑現(xiàn)象越明顯，從而導致硅膠與面料之間的靜摩擦系數(shù)減小，呈現(xiàn)出靜摩擦系數(shù)隨著織物含水率的增加而減小的趨勢。同時，面料之間的動摩擦系數(shù)在一定范圍內(nèi)會隨著含水率的增加而增大，達到峰值后隨含水率的增加而減小。由摩擦因子的公式“C=f1/f2”觀察得知，當硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)f1隨著含水率的增加而減小，面料與面料之間的動摩擦系數(shù)f2隨著含水率的增加而增加時，摩擦因子C減小，對面料的抓取效果造成影響，甚至使摩擦因子小于1從而抓取面料失敗。伴隨著含水率的繼續(xù)增大，硅膠與面料之間的靜摩擦系數(shù)持續(xù)下降，同時面料與面料之間的動摩擦系數(shù)在達到最大值之后開始下降，但是由于靜摩擦同比下降的比例不確定，所以無法判斷此時面料的摩擦因子是增大還是減小，也無法預測軟體機械手對面料進行抓取的效果。

3.4 裁片表面正壓力

傳統(tǒng)古典摩擦理論研究表明，當物體表面所受的法向載荷較大時，摩擦力與法向壓力之間呈現(xiàn)非線性的變化關系，法向載荷越大，摩擦力增加得越快；法向載荷越小，摩擦力增加得越慢。通過實驗對以上結論進行驗證，保持其他條件不變的情況下，在裁片表面分別擺放200 g和500 g兩種重物，改變裁片表面的正壓力。探討服裝裁片表面正壓力對逐層分離的影響。不同表面正壓力對裁片摩擦系數(shù)的影響如圖10所示。

從圖10可以看出，隨著滑塊質量從200 g增加到500 g，即裁片表面所受正壓力從2 N增加至5 N(文中選用的重力系數(shù)為g=10 N/kg)，硅膠與面料之間的靜摩擦系數(shù)和面料之間的動摩擦系數(shù)都有所降低，同時，面料之間動摩擦系數(shù)下降的幅度普遍大于硅膠與面料之間靜摩擦系數(shù)下降的幅度。再由傳統(tǒng)摩擦理論可推導出：當裁片表面所受載荷較低時，摩擦系數(shù)對負載載荷的變化比較敏感，會隨著載荷量的增加而減?。划斣黾拥捷^大負荷時，f1與f2差異會逐漸變小，最后接近一個恒定值。

在不同正壓力的情況下分別計算不同試樣的摩擦因子，結果見表5，并以此比較不同正壓力對軟體機械手抓取面料效果的影響。

圖10 不同表面正壓力對裁片摩擦系數(shù)的影響Fig.10 Influence of different surface normal pressure on the friction coefficient of the fabrics

試樣1#～3#為梭織織物，試樣4#～6#為針織織物，從表5可以看出，在2，5 N的正壓力下，梭織織物的摩擦因子均大于針織織物。

從表5單獨分析滑塊質量為200 g(裁片表面正壓力為2N)時不同面料的摩擦因子，可以發(fā)現(xiàn)除面料3以外，其余5種面料硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)均小于面料與面料之間的動摩擦系數(shù)，摩擦因子<1，因此軟體機械手不能成功地抓取試樣1,2,4,5,6。

從表5單獨分析滑塊質量為500 g(裁片表面正壓力為5 N)時不同面料的摩擦因子，可以發(fā)現(xiàn)6種面料的硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)均大于或接近等于面料與面料之間的動摩擦系數(shù)，即摩擦因子都≥1，那么這6種面料均能被成功抓取。因此，抓取服裝裁片堆垛時，若軟體機械手一開始不能夠成功抓取裁片，可適當?shù)靥岣卟闷砻嫠苷龎毫σ蕴岣卟闷哪Σ烈蜃樱瑥亩纳谱ト⌒Ч?/p>

綜上，正壓力在一定范圍內(nèi)變化時，裁片表面所受正壓力越大，則面料的摩擦因子越大，軟體機械手抓取的效果越好；反之，若裁片表面所受正壓力越小，則面料的摩擦因子越小，甚至降至1以下，從而導致軟體機械手抓取面料失敗。

4 結語

文中選取4個具有代表性的影響因素，即裁片表面性能、裁片間的接觸面積、環(huán)境濕度及裁片表面的正壓力，通過對6種試樣進行摩擦系數(shù)測試，探討面料間摩擦系數(shù)的變化，從而研究這些因素對軟體機械手抓取效果的影響，并得出以下結論：

硅膠與面料之間的靜摩擦系數(shù)基本小于等于硅膠與面料之間的動摩擦系數(shù)，符合古典摩擦理論更正版中的“黏彈性材料的靜摩擦系數(shù)不大于動摩擦系數(shù)”。而面料與面料之間的靜摩擦系數(shù)通常大于它們之間的動摩擦系數(shù)，與理論相矛盾。裁片正反面的摩擦系數(shù)有區(qū)別，但是差異不大，說明裁片正、反兩面對軟體機械手抓取的影響或者兩面效果相同，總有一面相對于另一面更容易被抓取。至于面料表面橫圈方向、縱列方向的不同對面料摩擦系數(shù)的影響，實驗結果顯示不同方向的面料摩擦系數(shù)有差異，但是差異不大，說明橫圈、縱列兩個方向軟體機械手抓取效果相同或總有一個方向相對更容易被抓取。

在其他條件不變的情況下，當織物含水率較小時，面料與面料之間的動摩擦系數(shù)在一定范圍內(nèi)會先隨著含水率的增加而增加；當織物的含水率增加到一定數(shù)值時，織物的動摩擦系數(shù)隨著織物含水率的增加呈現(xiàn)減小的趨勢。在織物含水率約為20%時，面料與面料之間的動摩擦系數(shù)均達到最大值。硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)f1隨著含水率的增加而減小，面料與面料之間的動摩擦系數(shù)f2隨著含水率的增加而增加，由此，摩擦因子C會減小，影響面料的抓取效果，甚至摩擦因子會<1，致使面料不能夠被成功抓取。而伴隨著含水率的繼續(xù)增大，硅膠與面料之間的靜摩擦系數(shù)持續(xù)下降，同時面料與面料之間的動摩擦系數(shù)在達到最大值之后開始下降，但是由于與同比靜摩擦下降的比例而言不確定，所以無法確定此時面料摩擦因子數(shù)值的變化，也無法預測軟體機械手抓取面料的效果。

隨著試樣之間接觸面積的增大，硅膠與面料間的靜摩擦系數(shù)以及面料與面料之間的動摩擦系數(shù)都有所下降，且動摩擦系數(shù)的下降幅度相對靜摩擦系數(shù)而言較大。

正壓力在一定范圍內(nèi)變化時，裁片表面所受正壓力越大，則面料的摩擦因子越大，軟體機械手抓取的效果越好；反之，若裁片表面所受正壓力越小，則面料的摩擦因子越小，甚至降到1以下，從而導致軟體機械手抓取面料失敗。

綜上，服裝裁片表面性能對其摩擦系數(shù)有一定的影響，但并不顯著，其余3個因素與摩擦系數(shù)之間呈現(xiàn)非線性的變化規(guī)律。因此，在服裝裁片堆垛逐層分離時，可根據(jù)實驗結論和實際情況對某一變量進行調(diào)整，從而提高軟體機械手抓取面料的成功率。文中初步探索了軟體機械手逐層分離裁片堆垛的影響因素，未來還需在此基礎上探索軟體機械手相關參數(shù)與面料相關參數(shù)的關系，建立基于軟體機械手抓取服裝裁片的數(shù)學模型，以期為實現(xiàn)服裝裁片堆垛的自動化分離與轉移提供參考。