基于滑觉和力外环控制的水果抓取控制算法研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hanyouzhu
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农业机器人采摘水果时,如果抓持力过大容易损伤水果,抓持力过小水果又容易滑落;另外水果又容易变形,水果抓取过程要求对果实无任何损伤,这就要求机器人的末端执行器具有柔顺性。本文主要从主动柔顺控制的方法,即从力控制的角度出发,解决目前机械机械手采摘、抓取易损伤水果的弊端,机械手控制技术的研究对提高成功采摘作业能力和机器人的智能化水平具有重要的研究意义和实用价值。完成的主要工作有:1、为满足基于滑觉控制系统的实验要求,对原有果蔬自动抓取系统试验平台进行了改进。改进后的试验平台由末端执行器、运动控制卡、数据采集卡、交流伺服电机、交流伺服驱动器、PVDF滑觉传感器、电荷放大器、测力传感器、稳压电源及工控机等组成,构成以PC机为基础的开放式末端执行器抓取力控制试验系统。系统具有良好的扩展性、通用性、智能性、实用性,能够满足自主抓取控制的要求。2、提出了一种适合果蔬抓取的滑觉+力外环控制算法,利用滑觉传感器获取最小抓持力,然后以此最小抓持力为基准将其和实际力的偏差转换为位值控制系统的速度输入指令,随着力偏差的减小,末端执行器自减速停止,可减小力超调和振荡,达到末端执行器能对变形的水果无伤害稳定抓取。3、对基于滑觉+力外环控制的果蔬抓取控制算法进行了实验研究。实验表明成功抓取率较高,有较好的可行性
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