固定式割胶机器人割胶误差分析与精度控制

摘要：

针对固定式自动割胶设备成本高、质量大和割胶精度低等问题,该研究提出一种采用高分子材料制作的固定式割胶机器人,提出一种先扫描后切割的割胶控制方式.利用超声波传感器预先扫描树围,通过建立测量误差控制模型得到刀尖与树皮的距离,利用PID控制算法控制刀具进给量.为减少进退刀次数和降低电机功率损耗,根据橡胶树皮结构和割胶技术规程,将切割深度从5.5 mm调整为5.2～5.8 mm,并进行试验验证.结果表明:固定式割胶机器人割胶时螺旋角为25°～30°,其控制方式可保证刀尖到达目标位置,且1次走刀即可完成割胶工作,有效切割时间仅为22 s,相比于传统人工割胶(需多次走刀,有效切割时间为1 min),该割胶机器人的割胶效率提高了63％,可实现快速精准割胶.在固定的切割深度范围内作业时,进退刀次数减少36％;刀具电流变化幅度最大减小4.11％.该研究设计的固定式割胶机器人及控制方式不损伤橡胶树,可替代人工作业,提高割胶效率,具有一定的推广应用价值.

关键词：橡胶、机械化、收获、误差分析、固定式、螺旋线

所属期刊栏目：37

分类号：S225.93(农业机械及农具)

资助基金：国家重点研发计划项目;促进高校内涵发展项目

在线出版日期：2021-04-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：44-50