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刘勇 《农业装备与车辆工程》2022,60(2):114-116
分析管道运输在当今社会生活中的重要性,提出了一种轮式可变径管道机器人机械结构和控制系统总体方案,能够适应机器人对120～220 mm管径变化的需求.设计了管道机器人驱动装置和自适应调节机构,同时设计了管道机器人的控制系统.该控制系统上采用了上、下位机控制方式,下位机以Arduino单片机为中央控制器,上位机使用LabV... 相似文献
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基于力觉控制的机器人运动系统能够通过感知外界环境的接触力,实现机器人作业过程中对力和位置的双重控制。为了提高机器人对接触力的感知精度,实现准确的柔顺控制,提出一种基于力传感器重力补偿的机器人柔顺控制方法。首先,通过调整机器人末端姿态,采集机器人不同位姿下力传感器数据,计算机器人底座安装倾角、力传感器零点数据、末端工具重力及重心坐标等参数;然后,利用机器人姿态变换矩阵,实现对力传感器的重力补偿,为机器人柔顺控制提供准确的受力感知;最后,采用导纳控制,实现机器人对物体的抓取搬运。进行了力传感器重力补偿实验及机器人柔顺放置实验,结果表明,该方法能够提高机器人对外界环境感知的精准度,实现精准的机器人柔顺控制。 相似文献
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管道机器人广泛应用于油气管道的检查、清洗等工作,而管道内部环境十分恶劣,严重影响了管道机器人的使用寿命和工作效率,因此有必要进行相应的可靠性分析。针对管道机器人可靠性问题,以多功能管道机器人为研究对象,首先介绍了该机器人的核心结构和各个装置的功能;然后利用危害度分析(FMECA),发现管道机器人的电机、电池、摄像头、涡流检测装置等容易产生Ⅱ类严酷度故障;最后,通过对Ⅱ类严酷度故障的故障树分析(FTA),发现Ⅱ类严酷度故障中摄像头最容易产生相应故障,给出了相应检查方式和改进措施。为其他管道机器人的设计提供参考。 相似文献
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由于采摘机器人的移动非常频繁,因此其速度控制是影响工作效率的主要因素,在机器人的移动过程中会产生较大的惯性和时延,在控制信号的输出和电机响应过程中也会有一定的延迟,采摘机器人的惯性会使采摘机器人不能很好地在预定的果实采摘位置停下。为了解决这个问题,提高机器人的采摘效率,设计了一种新的机器人调速系统。该系统速度由传感器进行采集,通过电机的变频调节实现移动速度的控制。为了使机器人的控制平稳,以STC89C52单片机为控制核心,设计了采摘机器人的闭环控制系统。最后,对采摘机器人的性能进行了测试,通过测试发现:采摘机器人可以准确地识别成熟果实,控制算法运行良好,可靠性高,实现了采摘机器人的自动调速功能。 相似文献
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为适应水田行走和不同垄宽等复杂的农艺条件,设计了一种轮距宽度可调的高地隙四驱农田信息采集机器人。利用SolidWorks对整体结构进行设计分析和零部件选型,设计了基于GNSS和INS的组合导航与路径跟踪控制系统,并对机器人进行了水田行走性能测试和信息采集试验。结果表明,机器人四轮驱动方式具备较好的速度一致性,地隙与轮距调节机构调节到位误差率为1.33%和0.73%;直线路径跟踪的平均横向误差为6.8 cm,直角转弯的平均收敛时间为25.6 s;机器人最大行驶速度为1 m/s,单点信息采集平均耗时为24.5 s,传感器采集的各类数据均满足使用要求,该信息采集机器人可实现复杂条件下的农田信息采集工作。 相似文献
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【目的】大多数植树机器人仅适用于硬质泥土或沙地,而红树林以沿海滩涂地形为主,机器人若以传统轮子作为行进结构,在行进过程中易陷入淤泥,因此需要解决机器人行进困难、车轮受损等问题。【方法】本研究设计了一种新型红树林智能植树机器人,该机器人由同步带行进机构、钻孔机构、树苗安放机构、泥土回填机构等组成。同步带行进机构采取轻量化设计,由一个主动同步带轮、一个从动同步轮和6个托带轮组成,搭载一个三相马达减速器及一个精密转向器;钻孔机构由轴承导柱、丝杆、梅花联轴器、换向器、步进电机、永磁直流电机以及一个可根据种植树苗的根茎大小进行更换的螺纹钻组成;树苗安放结构由树苗安放转盘、步进电机和开门板组成,转盘上孔洞直径180 mm、深250 mm,可安放7棵树苗,中心位置连接步进电机,可精准控制旋转角度,开门板通过齿条完成与步进电机之间的传动,实现开关门功能;泥土回填机构由回填装置主体、压泥板、分别控制压泥板与泥土回填平台高度升降的两部蜗轮蜗杆升降机和减速电机组成。【结果】与传统植树机器人相比,该机器人的泥土回填机构和树苗安放机构在同一竖直面上,当完成树苗植入后可以快速回土,可有效提升树苗成活率,同时钻孔机... 相似文献
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为实现果蔬采摘机器人作业时自主行走,研究采用磁导引技术和PID算法等实现对预定路径的跟踪。以磁导引传感器作为导航传感器,在果蔬采摘机器人平台上搭建转向控制机构,依据磁导引传感器工作特性,提出PID算法作为导引算法。根据导引传感器得到机器人当前位置相对于导引磁条的距离偏差,作为PID控制器的输入,将机器人前轮期望转角和车体期望速度作为输出,在Mat Lab中对算法进行圆曲线跟踪仿真。仿真结果表明:机器人可快速跟踪到预定路线,跟踪误差在±30 mm以内,直线段稳定状态误差在±5 mm以内。 相似文献
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针对猕猴桃采摘机器人在果园中的移动问题,结合猕猴桃棚架式栽培模式及采摘机器人的作业特点设计了一种用于猕猴桃采摘机器人的柔性移动平台。首先,分析了猕猴桃棚架式生长环境及种植模式的参数特点,阐述了移动平台的作业要求以及其整体结构。其次,对该平台的高度调解机构建立几何模型,利用Mat Lab进行了力、角度等参数的分析计算,研究其高度调节范围和连杆角度的变化关系、液压缸的最佳安装点和调节极角。最后,利用ANSYS WORKBENCH在危险点对关键机构利用进行强度校核。本研究完成了柔性移动平台的总体设计,得出了平台作业的调节极角,通过对高度调节机构的分析校核,结果满足平台的作业要求。 相似文献