阻抗模型下的采摘机器人末端柔顺抓取力控制方法研究

摘要：

果蔬采摘是一项复杂且耗时的任务,需要处理各种动态、不规则的果蔬形状和位置,同时保证果蔬的完整性和新鲜度.因为常规采摘控制方法效率低下,而且容易造成果实损伤,为此,提出一种阻抗模型下的采摘机器人末端柔顺抓取力控制方法.以采摘机器人末端柔顺抓取稳定性为约束条件,根据运动学原理分析手指末端电机的电磁转矩与转速间的关系,利用毕奥-萨伐尔定律获取抓取力控制信号.基于阻抗模型、二阶系统设计抓取力控制器,通过二阶低通滤波器调节电机运转,得出机器人抓取的期望位置、速度及加速度,完成抓取力控制任务.实验结果表明,阻抗模型可应用于各种果蔬采摘场景,且末端柔顺抓取力控制误差小,稳定性高,解决果蔬采摘存在的难题,推动农业生产的现代化和智能化.

关键词：阻抗模型、采摘机器人、抓取力、电机转矩、电机转速、位置控制器

分类号：TP242(自动化技术及设备)

在线出版日期：2024-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：52-56