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在计算机视觉的新时代,机器人技术在诸如工业制造过程、机械、电气和控制过程等各种技术创新中被使用。本文设计了一种多功能的六自由度鲁棒机械臂,采用ARDUIOMEGA2560单片机作为控制器,并使用六个伺服电机控制底座、肘、肩、腕、肩肘、肘腕和抓取器。该机械臂能够实现对目标的识别与抓取等操作。 本方案使用树莓派3作为嵌入式图像采集系统去提取图像中的信息。树莓派是一个非常有用的实时对象检测平台,利用树莓派3及其外围设备可实现捕捉图像并检测对象。实验结果表明,该系统能够很好地实现树莓派3与摄像机之间的图像采集、检测和数据处理,并实现了网球自动实时跟踪算法。 首先,通过网球的形状和颜色检测进行快速的背景减除。本项目的目的是使用ARDUION-MEGA2560协调所有的机械轴去实现网球的抓取、升降、移动并将网球卸载在所需位置。视觉系统需要能够处理复杂视觉算法的单独的计算硬件。我们利用树莓派开发板处理视觉数据,使视觉系统能够在根据每条程序指令控制机器臂去执行指定的任务。 微控制器使用蓝牙技术与底座小车进行数据通讯,并实现小车的控制与操作。机械车使用直流伺服电机驱动,由底座、上臂、下臂和爪组成。最后由机械车的控制器执行采摘、放置物体等嵌入式运动功能。 通过实际系统测试,验证了所设计的六自由度移动捡球机械臂能够实现对网球的识别、跟踪、抓取与拾取等操作。