【摘 要】
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农业机器人不仅可以缓解农业劳动力的不足,还可以提高劳动生产率,改善农业生产环境。我国目前研究的农业机器人,主要采用国外进口的关节及其运动控制系统,但是其价格昂贵,不
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农业机器人不仅可以缓解农业劳动力的不足,还可以提高劳动生产率,改善农业生产环境。我国目前研究的农业机器人,主要采用国外进口的关节及其运动控制系统,但是其价格昂贵,不利于农业机器人的推广和应用。本文以实验室自行研制的农业机械臂关节为控制对象,着重研究农业机械臂的关节伺服控制系统。该控制系统采用多CPU结构,以高性能芯片dsPIC30F4012和AS5045为核心,并用CAN总线组成分布式局域控制网络,使系统具有较好的实时性。首先,根据机械臂采摘目标空间,设计其机械结构以及机械臂的总体控制方案。其次,设计了控制系统的硬件电路如DSC系统、CAN通信接口、AS5045传感器电路等,详细介绍了PWM调速原理及其在本文中的应用。接着,研究了控制系统的模型和软件算法,设计了关节位置的的位置环和电流环双闭环控制。其中电流环采取积分分离的PI控制算法,位置环采用积分分离的PID控制算法;最后设计了控制系统的软件部分。最后,搭建实验平台,进行单关节调试和多关节联调实验。实验结果表明,关节伺服控制系统能够满足机械臂控制的高精度要求。
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