移栽機械臂的設(shè)計及仿真研究
發(fā)布時間:2022-01-12 10:56
為適應(yīng)新疆復(fù)雜多變的大田栽植環(huán)境,設(shè)計一種農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用的自動移栽機機械臂,以期搭載末端執(zhí)行器實現(xiàn)缽苗的精確、無損取投,由于一般的控制方法很難保證自動移栽機機械臂作業(yè)的精度,通過對比模糊PID自適應(yīng)控制與經(jīng)典PID控制優(yōu)缺點,使兩種方法相結(jié)合同時進(jìn)行算法優(yōu)化,設(shè)計一種模糊PID自適應(yīng)復(fù)合控制器,運用ADAMS和MATLAB/Simulink進(jìn)行聯(lián)合仿真分析,同時進(jìn)行干擾測試,仿真試驗表明:與模糊PID自適應(yīng)控制相比,該復(fù)合控制方法的超調(diào)量降低14.9%,響應(yīng)時間降低31%,干擾信號作用下,跳動幅度降低50%,恢復(fù)到給定值的時間降低約0.2 s。
【文章來源】:中國農(nóng)機化學(xué)報. 2020,41(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
機械臂結(jié)構(gòu)原理圖
由于該機械臂結(jié)構(gòu)較為簡單,所以在ADAMS中建立運動學(xué)和動力學(xué)虛擬樣機模型,分別對各關(guān)節(jié)添加約束和驅(qū)動力矩,對各構(gòu)件進(jìn)行編輯,以便更好的模擬實際系統(tǒng)[7]。本文中關(guān)節(jié)1需要在取苗結(jié)束后完成旋轉(zhuǎn)投苗,從而實現(xiàn)平面旋轉(zhuǎn),關(guān)節(jié)2的作用在于實現(xiàn)機械臂的升降,關(guān)節(jié)3為實現(xiàn)機械臂的左右移動,關(guān)節(jié)4為實現(xiàn)取苗裝置的升降,在ADAMS中對機械臂建立虛擬樣機并對各關(guān)節(jié)進(jìn)行驅(qū)動函數(shù)定義,如圖2所示。通過在ADAMS中運行仿真,如圖3所示。圖3 移栽機械臂各關(guān)節(jié)仿真
移栽機械臂各關(guān)節(jié)仿真
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小型移動式農(nóng)業(yè)機器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 閆全濤,李麗霞,邱權(quán),張兆國,孟志軍. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2019(05)
[2]六自由度水果采摘機械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗[J]. 林用滿,管衛(wèi)華,甘莉莉. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2019(02)
[3]最小破膜條件下吊籃式移栽機結(jié)構(gòu)參數(shù)研究[J]. 杜晟,王衛(wèi)兵,王吉奎. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2016(01)
[4]穿鞋帶機械手ADAMS與MATLAB聯(lián)合仿真研究[J]. 陳罡,嚴(yán)楠,高曉丁,孟靜. 機械設(shè)計與制造. 2015(06)
[5]拖拉機電液懸掛系統(tǒng)模糊PID自適應(yīng)控制方法[J]. 李明生,趙建軍,朱忠祥,謝斌,遲瑞娟,毛恩榮. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2013(S2)
[6]大型光電經(jīng)緯儀速度環(huán)PID參數(shù)模糊自整定研究[J]. 孫航,韓紅霞,曹立華,耿愛輝. 儀器儀表學(xué)報. 2013(10)
[7]穴盤苗自動取苗機構(gòu)的自適應(yīng)模糊PID定位控制[J]. 王僑,曹衛(wèi)彬,張振國,張鵬,王鵬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(12)
[8]模糊控制與PID控制的對比及其復(fù)合控制[J]. 楊世勇,徐國林. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2011(11)
[9]變量噴霧流量閥的變論域自適應(yīng)模糊PID控制[J]. 宋樂鵬,董志明,向李娟,型思遠(yuǎn). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(11)
[10]基于ADAMS的夾持機械手虛擬設(shè)計及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 文懷興,柳建華,魯劍嘯. 機械設(shè)計與制造. 2010(03)
碩士論文
[1]穴盤苗全自動移栽機氣動取苗裝置的設(shè)計與試驗[D]. 郭林強.江蘇大學(xué) 2016
本文編號:3584651
【文章來源】:中國農(nóng)機化學(xué)報. 2020,41(05)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
機械臂結(jié)構(gòu)原理圖
由于該機械臂結(jié)構(gòu)較為簡單,所以在ADAMS中建立運動學(xué)和動力學(xué)虛擬樣機模型,分別對各關(guān)節(jié)添加約束和驅(qū)動力矩,對各構(gòu)件進(jìn)行編輯,以便更好的模擬實際系統(tǒng)[7]。本文中關(guān)節(jié)1需要在取苗結(jié)束后完成旋轉(zhuǎn)投苗,從而實現(xiàn)平面旋轉(zhuǎn),關(guān)節(jié)2的作用在于實現(xiàn)機械臂的升降,關(guān)節(jié)3為實現(xiàn)機械臂的左右移動,關(guān)節(jié)4為實現(xiàn)取苗裝置的升降,在ADAMS中對機械臂建立虛擬樣機并對各關(guān)節(jié)進(jìn)行驅(qū)動函數(shù)定義,如圖2所示。通過在ADAMS中運行仿真,如圖3所示。圖3 移栽機械臂各關(guān)節(jié)仿真
移栽機械臂各關(guān)節(jié)仿真
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小型移動式農(nóng)業(yè)機器人研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 閆全濤,李麗霞,邱權(quán),張兆國,孟志軍. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2019(05)
[2]六自由度水果采摘機械臂結(jié)構(gòu)設(shè)計與試驗[J]. 林用滿,管衛(wèi)華,甘莉莉. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2019(02)
[3]最小破膜條件下吊籃式移栽機結(jié)構(gòu)參數(shù)研究[J]. 杜晟,王衛(wèi)兵,王吉奎. 中國農(nóng)機化學(xué)報. 2016(01)
[4]穿鞋帶機械手ADAMS與MATLAB聯(lián)合仿真研究[J]. 陳罡,嚴(yán)楠,高曉丁,孟靜. 機械設(shè)計與制造. 2015(06)
[5]拖拉機電液懸掛系統(tǒng)模糊PID自適應(yīng)控制方法[J]. 李明生,趙建軍,朱忠祥,謝斌,遲瑞娟,毛恩榮. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2013(S2)
[6]大型光電經(jīng)緯儀速度環(huán)PID參數(shù)模糊自整定研究[J]. 孫航,韓紅霞,曹立華,耿愛輝. 儀器儀表學(xué)報. 2013(10)
[7]穴盤苗自動取苗機構(gòu)的自適應(yīng)模糊PID定位控制[J]. 王僑,曹衛(wèi)彬,張振國,張鵬,王鵬. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2013(12)
[8]模糊控制與PID控制的對比及其復(fù)合控制[J]. 楊世勇,徐國林. 自動化技術(shù)與應(yīng)用. 2011(11)
[9]變量噴霧流量閥的變論域自適應(yīng)模糊PID控制[J]. 宋樂鵬,董志明,向李娟,型思遠(yuǎn). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2010(11)
[10]基于ADAMS的夾持機械手虛擬設(shè)計及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 文懷興,柳建華,魯劍嘯. 機械設(shè)計與制造. 2010(03)
碩士論文
[1]穴盤苗全自動移栽機氣動取苗裝置的設(shè)計與試驗[D]. 郭林強.江蘇大學(xué) 2016
本文編號:3584651
本文鏈接:http://sikaile.net/nykjlw/nygclw/3584651.html
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