摘要：为了尽可能减小采摘机器人末端执行器在采摘过程中对果蔬的损伤，提出了一种基于广义比例积分（GPI,generalizedproportionalintegral）的抓取力矩控制方法。首先，对由电机驱动的末端执行器建立模型，推导出电机输入电压与负载力矩之间的数学关系；然后，利用积分重构器设计GPI力矩反馈控制器，将力偏差转化为电机的输入电压控制。该方法不需要对力矩跟踪误差进行求导计算，避免了求导所带来的系统延时和噪声问题。仿真和实物抓取试验结果表明，采用GPI的末端执行器力矩控制对跟定信号的跟踪误差达到10-3量级，具有良好的力矩跟踪能力，与传统PI（proportionalintegral）控制方法相比，其控制力矩和电机控制电压输出平稳，降低了末端执行器抓取时对果蔬的损伤，无损采摘效率达到90%，比PI控制的采摘完好率高出8个百分点，适合于对果蔬的柔顺抓取控制。该研究可为果蔬采摘机器人无损采摘提供参考。

关键词：机器人 模型 控制系统 末端执行器 广义比例积分 

单位：江苏大学电气信息工程学院; 镇江; 212013; 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室南京210096; 机械工业设施农业测控技术与装备重点实验室; 镇江212013