基于单片机的仿人多指番茄采摘机械手设计

杨小庆，时　磊，王　娜，鲍秀兰

(1.重庆工商职业学院，重庆　400052；2.河南工业职业技术学院，河南 南阳　473000；3.华中农业大学，武汉　430070)



基于单片机的仿人多指番茄采摘机械手设计

杨小庆1，时磊2，王娜2，鲍秀兰3

(1.重庆工商职业学院，重庆400052；2.河南工业职业技术学院，河南 南阳473000；3.华中农业大学，武汉430070)

摘要：为了降低番茄采摘过程的破碎率，提高采摘效率，实现自动化采摘过程，利用单片机和PID控制技术，设计了一种新型的仿人多指采摘机械手，并采用反馈调节控制方案设计了仿人多指机械手的控制系统。基于AT89S52单片机构建了单手指控制器，来对机械手手指夹紧力信号进行采集和处理，并发出夹紧指令。为了测试机械手的有效性和可靠性，首先对番茄的质量尺寸相关性和电压产生的夹紧力进行了测试，通过参数调整后得到了番茄夹紧力随时间变化曲线和破碎率随时间变化曲线，最后对果实采摘的采摘时间和漏采率进行了8次试验。由测试结果可以看出：对于单颗番茄的采摘最高用时仅为2.32s，最高漏采率仅为0.42%，采摘作业效率和采摘精度均较高。

关键词：多指机械手；番茄采摘；反馈调节；单片机；AT89S52；仿人

0引言

自1954年美国成功研制出第一台可编程控制机器人之后，机器人技术得到了迅速的发展。由于机器人的出现及进一步完善，人类传统的生产模式逐渐发生改变，即人-机器-自然界过渡到人-机器人-机器-自然界这一新模式，把人从生产岗位逐步解放出来，成为了生成的组织者和指挥者。……