基于PLC三轴伺服控制系统的果蔬采摘机械手设计

丁　辉，陈晓林

(常州轻工职业技术学院，江苏 常州　213164)



基于PLC三轴伺服控制系统的果蔬采摘机械手设计

丁辉，陈晓林

(常州轻工职业技术学院，江苏 常州213164)

摘要：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。

关键词：三轴机械手；伺服控制；果蔬采摘；PID控制；超调量；PLC

0引言

1962年，世界第一台工业机器人问世以来，机器人技术得到了迅速的发展，机器人的使用范围已经不再局限于传统的制造业，除了工业外已被众多领域所采用，如我国也已经研发出多种特种机器人和农业采摘机器人等。机械手技术是近年来发展起来的一种高科技生产设备，是机器人的重要分支，通过对机械手预先编程控制可以使其完成各种预期的机械作业；其结构特征具有人和机器的特点，具有智能和自适应能力。由于其能够准确地完成目标任务，可在各种环境中完成作业，因此在国民经济中有着广阔的前景。……