果实收获机器人关节滑模控制系统设计与试验

摘要：

针对多关节果实收获机器人难以获得精确控制模型以及控制系统的抖振问题,提出基于遗传算法实时动态调整滑模参数的控制策略,设计并制作了基于STM32微控制器和AS5045位置反馈模块及CAN总线通信模块的关节控制系统仿真和试验平台,分别在空载与负载情况下进行了关节电机位置响应试验.结果表明,采用遗传算法动态调整滑模控制器参数能够提高关节控制系统位置跟踪的响应速度,减少外界干扰和负载变化引起的控制系统抖振的幅度与持续时间,具有较强的鲁棒性.由空载和负载试验结果可知,关节6实际试验控制系统的位置跟踪响应时间比理论仿真试验增加了0.5s,负载时控制系统的位置跟踪响应时间比空载时增加了0.3s,但负载对系统精度和超调量并无明显影响,系统具有良好的控制效果.

关键词：果实收获机器人、关节、滑模控制、遗传算法

所属期刊栏目：47

分类号：S22;TP241.3(农业机械及农具)

资助基金：国家自然科学基金项目51505454、51575503、浙江省自然科学基金项目LQ13E050003、LY14F030021和国家高技术研究发展计划863计划项目2012AA10A504

在线出版日期：2016-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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