番茄收获机械手轨迹跟踪模糊控制仿真与试验

被引：23

作者：

梁喜凤 ^{[1
]}

杨犇 ^{[1
]}

王永维 ^{[2
]}

机构：

[1] 中国计量学院机电工程学院

[2] 浙江大学生物系统工程与食品科学学院

来源：

农业工程学报 | 2013年 / 29卷 / 17期

基金：

浙江省自然科学基金; 国家高技术研究发展计划(863计划);

关键词：

农业; 机器人; 轨迹跟踪; 机械手; 模糊补偿; 番茄收获;

D O I：

暂无

中图分类号：

TP241 [机械手]; TP273.4 [];

学科分类号：

080202 ; 1405 ; 080201 ; 0835 ;

摘要：

针对番茄收获机械手动力学模型不精确和外界扰动问题,该文采用计算力矩—模糊补偿相结合的控制方法进行了番茄收获机械手轨迹跟踪控制研究。通过自适应模糊逻辑系统补偿机械手动力学模型中的不确定部分,模糊逻辑系统的参数基于Lynaponv稳定性理论自适应调节,并利用ADAMS与MATLAB进行仿真试验。结果表明,对比计算力矩法,计算力矩—模糊补偿控制算法中各关节轨迹跟踪误差明显减小且收敛趋势明显。关节1至关节7平均轨迹跟踪精度分别提高了70.29%、94.72%、0.61%、74.29%、89.75%、86.41%和67.14%。该控制方案中各关节控制力(矩)均呈规律性变化,增加扰动信号亦未使输出力(力矩)出现抖振和突变,启动力(矩)最大出现在移动关节2和转动关节4,分别为453N和98.33N·m。研究结果可为番茄收获机械手轨迹跟踪控制系统的深入研究奠定基础。

引用

页码：16 / 23

页数：8

共 30 条

[11]

模糊系统与模糊控制教程[M]. 清华大学出版社 , 王立新著, 2003

[12]

Trajectory Tracking Error Using PID Control Law for Two-Link Robot Manipulator via Adaptive Neural Networks[J] . Joel Perez P.,Jose P. Perez,Rogelio Soto,Angel Flores,Francisco Rodriguez,Jose Luis Meza.Procedia Technology . 2012

[13] Adaptive backstepping trajectory tracking control of robot manipulator [J].

Hu, Qinglei ;

Xu, Liang ;

Zhang, Aihua .

JOURNAL OF THE FRANKLIN INSTITUTE-ENGINEERING AND APPLIED MATHEMATICS, 2012, 349 (03) :1087-1105

[14]

Neural network-based nonlinear tracking control of kinematically redundant robot manipulators[J] . Naveen Kumar,Vikas Panwar,N. Sukavanam,S.P. Sharma,J.H. Borm.Mathematical and Computer Modelling . 2011 (9)

[15]

Trajectory tracking control of a 6-DOF hydraulic parallel robot manipulator with uncertain load disturbances[J] . Yangjun Pi,Xuanyin Wang.Control Engineering Practice . 2010 (2)

[16] Nonlinear computed torque control for a high-speed planar parallel manipulator [J].

Shang, Weiwei ;

Cong, Shuang .

MECHATRONICS, 2009, 19 (06) :987-992

[17] Cherry-harvesting robot [J].

Tanigaki, Kanae ;

Fujiura, Tateshi ;

Akase, Akira ;

Imagawa, Junichi .

COMPUTERS AND ELECTRONICS IN AGRICULTURE, 2008, 63 (01) :65-72

[18]

Optimal manipulator design for a cucumber harvesting robot[J] . E.J. Van Henten,D.A. Van’t Slot,C.W.J. Hol,L.G. Van Willigenburg.Computers and Electronics in Agriculture . 2008 (2)

[19] Robust fuzzy tracking control for robotic manipulators [J].

Ho, H. F. ;

Wong, Y. K. ;

Rad, A. B. .

SIMULATION MODELLING PRACTICE AND THEORY, 2007, 15 (07) :801-816

[20]

An adaptive switching learning control method for trajectory tracking of robot manipulators[J] . P.R. Ouyang,W.J. Zhang,Madan M. Gupta.Mechatronics . 2005 (1)

← 1 2 3 →