發(fā)布時(shí)間：2017-12-02 22:26

  本文關(guān)鍵詞：果蔬快速采摘機(jī)器人柔性負(fù)載剛?cè)狁詈辖Ｅc仿真

  更多相關(guān)文章： 果蔬快速采摘機(jī)器人 振動(dòng) 三維模型 Adams仿真 輸入整形

【摘要】：隨著果蔬種植面積的擴(kuò)大、人口老齡化的加劇、勞動(dòng)力的減少,極大的刺激了果蔬采摘機(jī)器人的研究和開(kāi)發(fā)。而采摘果實(shí)后放到采摘筐的過(guò)程中,機(jī)械臂的移動(dòng)既快速又穩(wěn)定的采摘機(jī)器人是采摘作業(yè)中急需的,因此本文以西紅柿串采摘機(jī)器人為例,研究果蔬快速采摘機(jī)器人柔性負(fù)載剛?cè)狁詈辖Ｅc仿真的方法和步驟,并用實(shí)驗(yàn)和輸入整形法的仿真驗(yàn)證影響西紅柿串振動(dòng)的因素,具體研究?jī)?nèi)容如下：通過(guò)對(duì)西紅柿串采摘基地進(jìn)行考察,選取不同形態(tài)的西紅柿串,通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得西紅柿串的生物學(xué)特性參數(shù)。確定了西紅柿串采摘機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案,對(duì)各部件進(jìn)行設(shè)計(jì),并在PRO/E中建立了西紅柿串采摘機(jī)器人的三維模型。簡(jiǎn)化西紅柿采摘機(jī)器人的三維模型,然后導(dǎo)入Adams中,設(shè)置模型的參數(shù),添加約束和驅(qū)動(dòng),用Auto/flex模塊將西紅柿串柔性化,建立西紅柿采摘系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行多體動(dòng)力學(xué)的仿真分析。通過(guò)仿真分析,得出了影響西紅柿串振動(dòng)的因素,即機(jī)械臂的加速度、西紅柿串的質(zhì)量和長(zhǎng)度。通過(guò)拉格朗日方程建立了西紅柿串采摘機(jī)器人的數(shù)學(xué)模型,并用Matlab對(duì)振動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了仿真,得出了西紅柿串振動(dòng)的曲線(xiàn),并與在Adams中仿真的結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證Adams仿真的正確性和數(shù)學(xué)模型的合理性。設(shè)計(jì)西紅串采摘機(jī)器人的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),選取在Adams中進(jìn)行仿真的5組西紅柿串的數(shù)據(jù),分別對(duì)機(jī)械臂加速度、西紅柿串的質(zhì)量和長(zhǎng)度三個(gè)振動(dòng)影響因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)MPU-6050角加速度傳感器和Arduino Uno進(jìn)行串口通信采集西紅柿串振動(dòng)的數(shù)據(jù),并在Mat lab中整理分析數(shù)據(jù),與建模、仿真的結(jié)果相比較,得出果蔬快速采摘機(jī)器人柔性負(fù)載剛?cè)狁詈辖Ｅc仿真的合理性。將仿真得到的頻率和阻尼比代入輸入整形控制算法中,抑制西紅柿串的振動(dòng),并在Matlab中進(jìn)行仿真,將仿真結(jié)果與未整形前的仿真結(jié)果比較,得出輸入整形控制算法的有效性,并進(jìn)一步驗(yàn)證了建模和仿真的正確性。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP242

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本文編號(hào)：1246517