面向食品自动化分拣的Delta机器人轨迹跟踪智能控制方法研究
CSTR:
作者:
作者单位:

1常州工程职业技术学院,江苏 常州 213001;2徐州工程学院,江苏 徐州 221018;3江南大学,江苏 无锡 214100

作者简介:

通讯作者:

朱梓清(1982—),男,常州工程职业技术学院高级工程师,硕士。E-mail:ngdscqa@sina.com

中图分类号:

基金项目:

江苏省高等教育教学改革研究立项课题(编号:2023JSJG734);江苏省教育科学“十四五”规划重点课题(编号:B/2021/03/37)


An intelligent trajectory tracking control method of Delta robots for automated food sorting
Author:
Affiliation:

1Changzhou Vocational Institute of Engineering, Changzhou, Jiangsu 213001, China;2Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou, Jiangsu 221018, China;3Jiangnan University, Wuxi, Jiangsu 214100, China

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    摘要:

    目的 针对现有Delta机器人轨迹跟踪控制方法在食品自动化生产场景中存在的跟踪精度不足、动态响应滞后等问题,满足食品分拣的高精度、高速度作业需求,提出一种优化方案。方法 在食品自动化生产系统基础上,提出一种融合反演控制、分数阶理论、滑模控制和自适应律的Delta机器人轨迹跟踪控制方法。通过自适应律用于实时补偿系统参数扰动与外部干扰,利用分数阶理论优化系统动态响应特性,结合反演控制与滑模控制协同作用提升轨迹跟踪稳定性。并搭建食品分拣试验平台验证试验方法的性能。结果 与传统轨迹控制方法相比,试验方法的轨迹跟踪误差均方根降幅超50%,动态响应速度提升8%以上,在不同负载与干扰条件下仍保持良好的稳定性,可有效满足食品分拣的高精度作业要求。结论 多方法融合的控制策略显著提升了Delta机器人在食品自动化生产中的作业精度与相应速度。

    Abstract:

    Objective To address the limitations of existing trajectory tracking control methods for Delta robots in automated food production, such as insufficient tracking accuracy and delayed dynamic response, this study proposes an optimized control scheme to meet the high-precision and high-speed operational requirements of food sorting.Methods On the basis of an automated food production system, this paper proposes a trajectory tracking control method for Delta robots by integrating backstepping control, fractional order theory, sliding mode control, and adaptation law. Adaptation law provides real-time compensation for system parameter variations and external disturbances. Fractional order theory optimizes the dynamic response characteristics of the system, while backstepping control and sliding mode control cooperate to improve the stability of trajectory tracking. Additionally, a food sorting test platform is constructed to verify the performance of the proposed method.Results Compared with traditional trajectory control methods, the proposed method reduces the root-mean-square error of trajectory tracking by more than 50% and improves dynamic response speed by more than 8%. Meanwhile, it maintains high stability under varying load and disturbance conditions, effectively meeting the high-precision operation requirements of food sorting.Conclusion The integrated multi-method control strategy significantly improves both operational accuracy and response speed of Delta robots in automated food production.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

朱梓清,陈小中,杨淼,等.面向食品自动化分拣的Delta机器人轨迹跟踪智能控制方法研究[J].食品与机械,2026,42(2):93-99.
ZHU Ziqing, CHEN Xiaozhong, YANG Miao, et al. An intelligent trajectory tracking control method of Delta robots for automated food sorting[J]. Food & Machinery,2026,42(2):93-99.

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  • 收稿日期:2025-11-08
  • 最后修改日期:2026-01-24
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  • 在线发布日期: 2026-04-06
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