果林機器人行走驅(qū)動閉環(huán)控制分析

0 引言

果林機器人能夠代替人完成某些果林大面積巡視、噴灑農(nóng)藥和樣本采摘的任務(wù)，適用于大型山林果園的智能化看護管理。使管理者在室內(nèi)通過遠(yuǎn)程圖像傳輸觀察果林情況，可多次重復(fù)使用無線遙控操縱系統(tǒng)完成果園管理工作。目前美、英、德、法、日等國都有不少的自動機械在代替人來從事各種農(nóng)業(yè)的工作。果林機器人的作業(yè)環(huán)境非常復(fù)雜，受到自然環(huán)境和各種人工干預(yù)，面對非結(jié)構(gòu)化的三維空間。果林機器人要能靈活較好的完成預(yù)定功能，選擇合適的電機控制就變得尤為重要。履帶式果林機器人采用差動驅(qū)動結(jié)構(gòu)，左右兩側(cè)驅(qū)動電機的型號相同，驅(qū)動電路參數(shù)一致。從理論上講，當(dāng)給定左、右電機大小相等且方向相同的速度信號時，果林機器人應(yīng)該直線運動；當(dāng)給定左、右電機大小相等目方向相反的速度信號時，機器人應(yīng)該原地回轉(zhuǎn)。但由于左右電參數(shù)以及電機控制回路參數(shù)不可能做到絕對一致，機械結(jié)構(gòu)上左右履帶的主動輪半徑也存在細(xì)微差別．履帶的松緊度也有差異，導(dǎo)致左右履帶不能快速達到速度給定值及速度同步。機器人的運動軌跡與理淪情況存也存在偏差，并且偏差會隨著果林機器人速度的提高而增大。可見，控制果林機器人行走的雙電機，成為設(shè)計果林機器人的重點。