欠驅動采摘機械手無損抓取及其控制方法.pdf

1、21世紀是農業(yè)機械化發(fā)展的重要時期。果蔬采摘時,末端執(zhí)行器抓取或夾持力過大,易壓傷果蔬外表,這個問題是設計末端執(zhí)行器的核心問題之一。為了實現(xiàn)果蔬的無損采摘,采用了欠驅動原理設計出一種結構簡單、通用性強的機械手爪。欠驅動機構的執(zhí)行器個數小于機構本身自由度數目,這樣的設計使得機械手具有簡單可靠的特點,抓取物體時具有形狀自適應能力,手指可完全包絡果蔬,通過力閉環(huán)反饋控制最大接觸力來實現(xiàn)無損采摘。
　　根據欠驅動原理，對欠驅動機械手進行結

2、構設計，在solidworks中建立其三維模型。由于本文所設計的為滑輪繩索式欠驅動機械手，而 adams/cable模塊能夠很好對滑輪繩索建模，故將solidworks中的三維模型導入到adams中進行完整三維模型建立,并在adams中對所設計的欠驅動機械手進行運動學仿真，驗證其可行性。
　　為實現(xiàn)對果蔬的無損穩(wěn)定抓取，對欠驅動機械手與果蔬的接觸力的控制顯得尤為重要。但欠驅動機械手抓取果蔬的數學模型難以建立，故本文采用不需要精確數

3、學模型而是依靠專家的操作經驗的模糊控制法對其抓取力進行控制。將近指、遠指與指定接觸力大小的差值作為模糊控制器的輸入，驅動力作為輸出。在對模糊控制器設計之前，需在adams中模擬仿真其在不同驅動力的作用下，分析欠驅動機械手對果蔬的包絡抓取情況以及近指、遠指與果蔬的接觸力的大小變化。依據接觸力變化完成對論域的劃分以及模糊規(guī)則的總結。
　　通過adams與simulink的聯(lián)合仿真，可以明顯的看出欠驅動機械手能夠較好的實現(xiàn)對果蔬的包絡抓