11、农业产品操作中机器人抓手的模型算法支持

农业产品操作中机器人抓手的模型算法支持

1. 机器人抓手控制问题的概念模型与形式化表述

为了将机器人抓手的控制任务形式化，提出了一个概念模型。该模型包含以下基本实体：安装在机器人综合体上的机械手、抓手、传感器系统和对象。以地面平台作为机器人综合体为例，它能在田间移动并确定机械手和抓手需要交互的对象位置。

1.1 模型组成部分及参数

• 对象参数 ：用 (O = \langle C_o, P_o, M_o \rangle) 描述对象 (O)，其中 (C_o) 是对象的坐标，(P_o) 是对象的物理属性集，(M_o) 是对象的机械属性集。
  • 物理属性 (P_o = \langle D_o, m_o, sa_o, V_o, d_o, sf_o \rangle)，包括对象的尺寸、质量、表面积、体积、密度和形状因素等。
  • 机械属性 (M_o = \langle fr_o, cs.f_o, cd.f_o, cr_o \rangle)，包含对象的破裂力、变形系数、摩擦系数和滚动阻力系数等。
• 抓手状态参数 ：用 (G = \langle C_g, v_g, f_g, M_g \rangle) 描述抓手状态，其中 (C_g) 是抓手坐标，(v_g) 是抓手速度，(f_g) 是作用在抓手上的力，(M_g) 是作用在抓手上的力矩。
• 机械手参数 ：用 (M = \langle q_m, p_m, \tau_m \rangle) 描述机械手，其中 (