煤矸分拣机器人控制系统的探究_李宁.caj

简介：
本文探讨了煤矸分拣机器人的控制系统设计与实现方法，通过分析当前技术瓶颈，提出优化策略以提高煤炭行业自动化水平和资源利用效率。 本段落研究了煤矸分拣机器人的设计与控制方法： 1. 确定了煤矸分拣机器人基本结构，并根据其工作原理及任务需求提出了总体控制方案。 2. 通过模糊逻辑推理，构建待抓取优先级排序模型以适应识别区域内的不同特性。针对机械臂动态跟踪轨迹规划问题，采用比例导引法建立了运动轨迹规划模型；对于大块矸石的同步跟踪抓取，则基于七段式梯形曲线设计了相应的路径，并利用遗传算法优化各阶段时间分配。 3. 建立单关节电机驱动滚珠丝杠系统的数学模型，在此基础上开发变论域模糊PID控制器，用于实现机械臂复杂轨迹跟踪控制。通过Matlab仿真对比分析了该方法与传统PID控制器的效果。 4. 构建了煤矸分拣机器人的控制系统硬件子系统（包括检测带速模块、控制模块和通信模块等），并基于C#在Visual Studio环境中开发软件控制系统，采用以太网进行上下位机间的数据交互。最终搭建了一个桁架式双机械臂的机器人平台，并进行了试验验证所提方法的有效性以及系统的可靠性和正确性。