果蔬采摘机器人末端执行器的柔顺抓取力控制

• 作者: 姬伟 李俊乐 杨俊 罗大伟 赵德安
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 机器人 模型 控制系统 末端执行器 广义比例积分 柔顺控制
• 年，卷（期）: 2014,（9）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 19-26
• 页数: 8页
• 分类号: TP24|S126
• 字数: 5165字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-6819.2014.09.003

摘要

为了尽可能减小采摘机器人末端执行器在采摘过程中对果蔬的损伤，提出了一种基于广义比例积分（GPI,generalizedproportionalintegral）的抓取力矩控制方法。首先，对由电机驱动的末端执行器建立模型，推导出电机输入电压与负载力矩之间的数学关系；然后，利用积分重构器设计GPI力矩反馈控制器，将力偏差转化为电机的输入电压控制。该方法不需要对力矩跟踪误差进行求导计算，避免了求导所带来的系统延时和噪声问题。仿真和实物抓取试验结果表明，采用GPI的末端执行器力矩控制对跟定信号的跟踪误差达到10-3量级，具有良好的力矩跟踪能力，与传统PI（proportionalintegral）控制方法相比，其控制力矩和电机控制电压输出平稳，降低了末端执行器抓取时对果蔬的损伤，无损采摘效率达到90%，比PI控制的采摘完好率高出8个百分点，适合于对果蔬的柔顺抓取控制。该研究可为果蔬采摘机器人无损采摘提供参考。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵德安	江苏大学电气信息工程学院	235	2986	30.0	43.0
3	姬伟	江苏大学电气信息工程学院	47	1025	19.0	31.0
5	杨俊	东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室	18	218	8.0	14.0
8	罗大伟	江苏大学电气信息工程学院	2	56	2.0	2.0
9	李俊乐	江苏大学电气信息工程学院	3	100	3.0	3.0