采摘机械手伺服控制系统电气自动化设计——基于PLC控制器

为了解决农忙时节易破损果实采摘困难、批量采摘劳动量大的问题,对采摘机械手进行了改进,将PLC可编程控制器引入到了机械手的伺服控制系统中,从而可以快速、高效地对水果进行采摘,并可以实现定位、采摘和收取果实等一系列的自动化控制。为了验证电气伺服控制系统的可行性,对采摘机械手进行了性能测试,包括果实的采摘成功率和破损率。试验结果表明:采用PLC可编程控制器后,采摘机械手具有较高的采摘成功率,且破损率较低,可以满足高精度采摘的需求。

采摘机械手伺服控制系统电气自动化设计研究

探讨了采摘机械手伺服控制系统电器自动化设计,从原理和流程、系统组成、软件设计、系统测试4个方面介绍了采摘机械手伺服控制自动化设计的要点。

并联机械手集成电液伺服系统同步控制研究

为了提高并联机械手集成电液伺服驱动系统控制反应速度,降低末端执行器输出误差。介绍了一种具有三个独立控制的集成电液伺服驱动器,利用并联机械手的逆向运动学的表达式,推导出集成电液伺服驱动的平移并联机械手动力学模型。利用两个独立离散PI和PD控制器控制并联机械手输出力和位置,使驱动并联机械手三个液压缸输入电压控制信号保持同步。通过控制系统仿真软件对液压缸电压输入信号和末端执行器位置输出结果进行仿真。结果显示:采用同步控制方法,并联机械手集成电液伺服系统电压输入控制信号和末端执行器位置跟踪误差较小。采用同步控制方法,可以提高并联机械手集成电液伺服系统的自适应调节速度,提高末端执行器轨迹跟踪精度。

采摘机器人机械手避障方法研究——基于遗传优化和模糊PID控制器

为了提高采摘机器人机械手移动的自动化程度,使其在移动过程中有效避开障碍物,将基于PID控制器的避障系统引入到了机械手的设计上,并采用遗传算法和模糊算法对控制器进行了优化,提高了机械手移动的准确性和平稳性。模拟采摘机器人机械手的作业环境,对机械手的避障功能进行了测试,结果表明:机械手可以成功躲避障碍物,且采用遗传和模糊算法优化的机械手具有更高的移动平稳性,对于提高果实采摘效率和质量具有重要的作用。

基于PLC三轴伺服控制系统的果蔬采摘机械手设计

为了提高果蔬采摘机械手的工作效率和定位精度、降低果蔬采摘机械手在采摘过程中造成的破碎率,以及简化机械手的结构和控制方式,设计了一种新的基于PLC的三轴伺服控制果蔬采摘机械手。该机械手可以灵活地实现移动、升降和夹紧与放松。为了测试机械手的有效性和可靠性,通过苹果采摘试验对机械手的性能进行了测试。测试发现:机械手的位置和摆角调整时间较少、超调量较低,符合设计需求。其准确定位率较高,最高达到了98.56%;且具有较好的定位性能,单次定位时间耗时较低,机械作业效率较高,能够满足大规模果蔬采摘的设计需求。

气动采摘机械手快速控制系统设计——基于PLC和MCGS组态软件

为了提高采摘机械手的作业效率,采用PLC气动控制系统对机械手进行了设计,并利用组态软件MCGS设计了机械手的监测与控制系统,为机械手的结构优化和作业情况监测提供了较为直观和准确的状态数据。为了验证该方案的可行性,对PLC气动控制系统的采摘机械手果实抓取性能进行了测试,利用MCGS组态软件监测系统对数据进行了统计。测试结果表明:采用PLC控制的气动采摘机械手具有较高的控制精度,且动作速度快,可以满足快速控制的设计需求,MCGS监测系统可成功地对机械手的状态数据进行统计,为机械手的设计和结构优化及作业状态的监测提供了直观准确的状态数据。

采摘机械手末端控制系统的设计——基于PLC和MCGS组态软件

为了提高采摘机械手末端控制系统的效率和精度,将PLC可编程控制器引入到了控制系统的设计上,对采摘机械手执行末端的上移、下移、左移、右移、抓紧和松开等动作功能进行了设计,实现了采摘机械手果实定位的自动化。为了验证方案的可行性,采用MCGS组态软件对机械手动作的准确性和响应时间进行了测试,结果表明:采用PLC控制系统后,采摘机械手执行末端的准确率较高,响应时间较短,控制系统具有较高的效率和精度。因此,PLC可编程控制器在采摘机械手末端控制系统中使用具有可行性。

注塑机机械手位置伺服系统灰色预测PID及迭代学习混合控制

本文结合灰色预测控制和传统PID控制的优点,设计了灰色预测变参数PIC控制,并利用迭代学习控制的学习能力来增加控制算法对于周期运动系统的控制精度。该方法具有很强的适心性和鲁棒性。通过注塑机机械手位置伺服对象的仿真实验表明,该方法具有很高的控制精度和抗干扰能力。

注塑机单轴伺服机械手控制系统设计

为了实现注塑机的自动取料,采用单片机和CPLD构成了伺服机械手控制系统,详细介绍了控制系统的硬件和软件设计过程。该控制系统已经在生产中应用,性能稳定,达到了预期的功能和控制精度。

重复控制在机械手位置伺服系统中的应用

就注塑机专用机械手这类重复运动的伺服系统提出了一种重复控制的方案,在普通PID控制方案的基础上增加了一个重复补偿器,使控制的精度得到了提高,实验表明这类跟踪周期信号的系统采用重复控制方法,能够提高系统的控制精度,抑制周期性扰动。

基于PLC和粒子群算法的采摘机械手电气控制系统

为了提高采摘机械手电气控制系统的控制效率,基于PLC控制器,结合计算机图像处理技术,提出了一种基于粒子群的控制系统优化算法。通过对待采摘果实图像的识别和定位,利用粒子群算法规划出最佳的采摘顺序,缩短采摘机械手的末端移动距离,提高作业效率。为了验证该方案的可行性,以真实的青椒采摘生长环境为图像采集的对象,对采用和不采用粒子群算法时机械手移动末端的距离和采摘精度进行了测试。结果表明:采用粒子群算法可以有效性地提高果实采摘的定位识别精度,缩短了移动距离,对于提高作业效率具有明显的作用。

机械手伺服系统的两级智能模糊控制

本文给出了高精度伺服系统的一种智能模糊控制器。基于正向、逆向推理和智能协调思想，提出了具有分段、参数自适应、模糊前馈和智能协调的模糊控制器。仿真结果表明，该控制器精度高、抗干扰能力强、实时性好。

黄瓜采摘机械手运动规划与控制系统设计

针对现有采摘机器人存在机构笨重、成本高、智能化水平低下等问题,研制了一套四自由度关节型采摘机械手。结合黄瓜采摘作业的特点,采用两段摆线运动组合的水平抓取运动规划算法,提出了基于DSP上位机运动控制器+CAN总线+DSP关节控制器的分布式控制系统。机械手定位精度测试实验结果表明:机械手定位精度可达6.9 mm,基本可满足黄瓜采摘作业的要求。

基于P LC和MCGS的采摘机械手控制系统设计

为了提高采摘机械手的作业效率,采用PLC气动控制系统对机械手进行了设计,并利用组态软件MCGS设计了机械手的监测与控制系统,为机械手的结构优化和作业情况监测提供了较为直观和准确的状态数据。为了验证该方案的可行性,对PLC气动控制系统的采摘机械手果实抓取性能进行了测试,利用MCGS组态软件监测系统对数据进行了统计。测试结果表明:采用PLC控制的气动采摘机械手具有较高的控制精度,且动作速度快,可以满足快速控制的设计需求,MCGS监测系统可成功地对机械手的状态数据进行统计,为机械手的设计和结构优化及作业状态的监测提供了直观准确的状态数据。

特种车辆救援机械手电液伺服控制系统仿真

通过对电液比例伺服控制系统的分析,建立了比例阀控制液压缸的数学模型,针对特种车辆救援机械手电液伺服系统设计了基于单片机控制的电液比例伺服控制系统数字校正环节。实验验证了建模分析的正确性以及PID参数选择的合理性。为实现电液比例伺服控制系统在救援机械手中的应用打下良好的基础。

基于观测器的机械手伺服系统非脆弱H_(∞)控制

针对一类不确定时滞系统,考虑系统状态的不确定性和控制器的脆弱性,在系统的状态不能直接测量得到的情况下,设计基于状态观测器的不确定时滞系统的鲁棒非脆弱H_(∞)控制器。将其应用于机械手伺服系统轨迹跟踪控制仿真,通过对机械手角度、角速度等状态信息的观测跟踪,验证了状态观测器的有效性和鲁棒非脆弱H_(∞)控制的可行性。

机械手实时视觉伺服控制系统的研究

由于计算机图象处理的速度比较慢，影响了机器人视觉系统的应用。提出了机械手的实时视觉伺服控制系统。设计了一种实时图象处理器，以有效和迅速辨识出机械手的手爪和目标物体，并且使图象处理、控制和运动规划并行处理，以保证实现实时的视觉伺服控制。实验表明，本系统具有良好的瞬态和稳态特性。

基于极点配置的机械手电液伺服控制系统设计

介绍了一种基于极点配置的控制系统计算机辅助设计算法，并对某示教再现型机械手的臂回转伺服控制系统进行了设计和仿真计算，取得了较满意的结果。

基于PLC的冲床机械手伺服控制系统

针对冲床采用人工上下料存在效率低及安全隐患等问题,设计了一种基于PLC的冲床机械手自动上下料伺服控制系统。以三菱Q系列PLC为控制核心,设计了系统的总体控制方案;采用真空吸盘实现工件的抓放,完成了吸盘气动系统的设计;确定了系统各硬件的型号;采用SSCNET通信总线代替脉冲实现对伺服驱动单元的控制,设计了伺服驱动器的电气回路和定位模块与极限开关的接线;分配了系统输入输出端口,通过GX Works2软件编写机械手自动运行程序。系统采用闭环控制,精度高,运行快速稳定,能明显提高工作效率,改善工作环境。

基于PLC的伺服机械手控制系统设计

目前国内很多产品的初级加工都在普通车床上进行,送料与定位全都采用手工操作,成本高、精度低、安全性差。伺服机械手具有易维护、低价格、高效率、高精度等特点,越来越被加工生产企业所青睐,用于代替传统生产线方式下的人工操作。通过对基于PLC伺服机械手的硬件和软件系统的设计,实现了生产线的自动控制,具有相当的实用性。