王 燕

(洛阳理工学院 电气工程与自动化学院，河南 洛阳 471023)

黄瓜采摘机械手运动规划与控制系统设计

王 燕

(洛阳理工学院 电气工程与自动化学院，河南 洛阳 471023)

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。

黄瓜采摘机械手；运动规划；控制系统

农业机器人是一类以农产品为操作对象、兼有人类部分信息感知和四肢行动功能、可重复编程的柔性自动化或半自动化设备。采摘机器人作为农业机器人的重要类型，具有很大的发展潜力。目前，日本、荷兰等国已研制出应用于温室和小型农场的西红柿、黄瓜、甘蓝等多种采摘机器人[1-3]，我国在该领域中的研究虽然还处于起步阶段，但也取得了一些可喜的成果，如中国农业大学研制的草莓、茄子采摘机器人和浙江大学研制的番茄收获机械手等[4-6]。综合国内外果蔬采摘机器人的研究文献发现，对于采摘机器人的研究大多集中在视觉系统对目标果实的识别和定位上，对机械手本体结构与控制系统的研究较少。很多农业采摘机器人大都直接购买现有的工业机械手，控制系统采用PC机+运动控制卡的结构形式，这就存在机构笨重、成本高、智能化水平不够高等问题。……