文档介绍：中国农业大学
硕士学位论文
基于DSP的农业机器人关节控制器的研究
姓名:戴刘江
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:张铁中
20070501
摘要⒋罱怂墓亟诨魅嗽硕刂葡低车娜怼⒂布教āW孕醒兄屏嘶贒的控制电路板和基于墓β是缏钒濉T赑侠胿7⒘松衔换砑辉贑开⒍愿鞴亟诘缁脑硕纯鼋辛耸匝椋峁砻魉兄频墓亟诳刂破髂苁迪个电机农业机器人不仅可以解决劳动力的不足,还可以提高劳动生产率,改善农业生产环境。近年来,我国加大了对农业机器人的研究投入。控制系统作为农业机器人的重要组成部分,不仅要求性能良好,还要求价格低廉。在我国目前研究的农业机器人中,主要采用的是市场上购买的运动控制系统,价格昂贵,不适合于农业机器人。本课题着重研究农业机器人的控制系统。主要研究内容和结论如下:谏钊敕治雠┮祷魅丝刂葡低彻δ艿幕∩希杓屏嘶谏稀⑾挛换淖芴蹇刂品案,把基于脑硕刂萍际跻氲脚┮祷魅丝刂葡低场发环境下采用混合汇编语言编写了下位机软件。的正、反转和速度调节,运行平稳;借助高精度滚珠丝杠机构,检测了关节控制器的运动精度,测试结果表明各关节电机运动的平均误差在范围内。关键词:农业机器人,运动控制,琁
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幽研究生签名:戴刻;工符封研究生签名:戴刻江独创性声明哆年占月羧关于论文使用授权的说明年占月日时间:年岁本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中国农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解中国农业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意中国农业大学可以用不同方式在不同时间:媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。导师签名:
、美国等发达国家,农业人口较少,随着农业生产的规模化、多样化、精确化,劳动力不足的现象越来越明显。许多作业项目如蔬菜、水果收获,蔬菜的嫁接等都是劳动力密集型的工作,再加上时令的要求,劳动力问题很难解决。目前,我国城镇化发展迅速,人口老龄化趋势加快,农村劳动力减少对农业的影响已经显现出来。使用机器人不仅可以解决劳动力的不足,还可以提高劳动生产率,改善农业的生产环境,防止农药、化肥等对人体的伤害。因此,农业机器人应运而生,国内外广泛展开了农业机器人的研究,现在己开发出来的农业机器人有:耕作机器人、水田管理作业机器人、喷药机器人、收割机器人、蔬菜嫁接机器人、水果采摘机器人、组培苗分割移植机器人、果实分拣机器人等【贰尽薄农业机器人一般包括机械结构、机器视觉、运动控制等部分。关节型机器人结构紧凑,工作范围大而占用空间小;动作灵活,能绕过基座周围的一些障碍物,特别适合于水果采摘、组培苗分割移植等机器人,同时,这种带有机械手的机器人对系统的定位精度有很高的要求。控制系统作为农业机器人的重要组成部分,它的作用是使机械系统的运动满足作业任务的要求。控制系统的性能直接决定着机器人的整体性能和作业效果。例如,在采摘机器人中,控制系统对机器人末端手爪的定位是否准确关系到采摘的成功率;控制系统的响应速度影响采摘效率。农业机器人的主要用户是广大农民,购买能力有限,而控制系统的成本在机器人系统中占有很大比重,这就要求用于农业机器人的控制系统价格低廉,以降低机器人的整体成本,从而促进将来农业机器人的推广和应用。但目前的农业机器人中主要采用的是市场上购买的运动控制板卡,价格昂贵。因此,有必要研究适合于农业机器人的控制系统。运动控制技术的研究现状运动控制是指在复杂条件下,将预定的控制方案、规划指令转变成期望的机械运动,实现机械运动精确的位置控制、速度控制、加速度控制、转矩或力的控制。运动控制是电机控制技术、传感器技术、电力电子技术、微电子技术、自动控制技术等多学科的交叉应用技术。中囝农业大学硕十学位论文第一审绪论
最近几年,我国相关大学和科研机构加大了对数字式交流伺服系统的研究投入。我国在流伺服驱动,绝对码盘检测和大屏幕汉字示教编程盒等多项最新技术,形成了先进的高性能机器人控制系统。该机器人控制器该系统的整体性能己达到,是国内第一个可器人控制系统【⒁酝蠊亟诘男W杂啥任@辛顺醪讲馐裕馐越峁砻飨低尘哂统中构建了基于运动控制卡的硬件平台和基于僮飨低车娜砑教ǎ〉昧肆一个典型的现代运动控制系统的硬件是由微控制器,伺服驱动系统、伺服电机组成。软件部分则着重加强了控制软件和