基于改进人工势场的采摘仿生机械手设计和仿真研究

发布时间：2018-04-10 05:18

本文选题：采摘机械手　切入点：人工势场　出处：《农机化研究》2017年05期

【摘要】：提出了一种应用于水果采摘机器人末端执行器的仿生机械手,并设计了仿生机械手指关节微电机的协同控制虚拟总轴系统,提高了采摘机器人手指关节的灵活性,降低了水果采摘机器人采摘过程中对果实的损伤。针对传统的电机人工势场控制器难以满足由负载扰动引起的多电机实时的同步运转,提出了具有相邻吸引力的人工势场多电机同步控制方法,通过相邻电机的相互作用,使各个电机协同工作,降低了负载扰动对于机械仿生手指动作不协调的干扰。对采摘机械仿生手各手指关节电机的跟随协同性进行了测试,结果表明:采用改进后的人工势场模型后,可以有效地改善跟随手指的角度误差,响应效率高,在更短的时间内可以将误差降低到最低。对采摘过程手指的协同性进行了虚拟仿真研究,结果表明:改进后人工势场控制模型三手指角速度的数值差异较小,三手指的协同性较好,可以满足协同控制的设计要求。
[Abstract]:A kind of bionic manipulator applied to the end actuator of fruit picking robot is proposed, and a collaborative control virtual main axis system of micromotor of biomimetic mechanical finger joint is designed, which improves the flexibility of finger joint of picking robot.The damage to the fruit during the picking process of the fruit picking robot was reduced.As the traditional artificial potential field controller is difficult to satisfy the real-time synchronous operation of multi-motor caused by load disturbance, a method of multi-motor synchronous control with adjacent potential field is proposed, which is based on the interaction of adjacent motors.All the motors work together to reduce the disturbance caused by the load disturbance to the mechanical bionic finger movement.The following synergy of the finger joint motor of the picking machine imitating hand is tested. The results show that the improved artificial potential field model can effectively improve the angle error of the finger following, and the response efficiency is high.The error can be minimized in a shorter time.The virtual simulation of finger cooperation in picking process is carried out. The results show that the improved artificial potential field control model has little numerical difference in angular velocity of three fingers, and good coordination of three fingers, which can meet the design requirements of collaborative control.
【作者单位】：重庆电子工程职业学院应用电子学院;
【基金】：重庆市教委科学技术一般项目(KJ51277192)
【分类号】：TP242

【参考文献】

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【共引文献】

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