果實收獲機器人關節滑模控制系統設計與試驗

【作者】梁喜鳳；周濤；王斌銳

【機構】中國計量學院機電工程學院

【摘要】針對多關節果實收獲機器人難以獲得精確控制模型以及控制系統的抖振問題，提出基于遺傳算法實時動態調整滑模參數的控制策略，設計并制作了基于STM32微控制器和AS5045位置反饋模塊及CAN總線通信模塊的關節控制系統仿真和試驗平臺，分別在空載與負載情況下進行了關節電機位置響應試驗。結果表明，采用遺傳算法動態調整滑模控制器參數能夠提高關節控制系統位置跟蹤的響應速度，減少外界干擾和負載變化引起的控制系統抖振的幅度與持續時間，具有較強的魯棒性。由空載和負載試驗結果可知，關節6實際試驗控制系統的位置跟蹤響應時間比理論仿真試驗增加了0.5s，負載時控制系統的位置跟蹤響應時間比空載時增加了0.3s，但負載對系統精度和超調量并無明顯影響，系統具有良好的控制效果。

【關鍵詞】果實收獲機器人； 關節； 滑模控制； 遺傳算法

【來源出版物】農業機械學報，2016，47（3）