关于智能视觉分拣机器人系统研究.docx
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2023-04-15
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关于智能视觉分拣机器人系统研究
摘要：针对传统人工分拣过程不仅效率低且工作环境危险，提出基于机器视
觉的机器人控制技术来进行工件分拣。面向视觉分拣系，这就要求现实的货物分
拣应具有快速、实时、高精度等特点。基于此，笔者设计了基于 OpenMV 的机器
视觉分拣系统，是机器视觉技术在机械制造自动化系统中的有效应用。该设计的
系统硬件由 STM32F103 单片机、以及分拣装置组成，其工作原理如下：摄像头不
断采集信息发送至单片机，机器人通过 OpenMV 识别的图像传送到 JETSON NX 视
觉模块进行图像信息数据转换、数据预处理、颜色空间分割、特征提取、颜色识
别等图像处理后，识别出货物的颜色以及形状大小，然后控制底盘规划路径用机
械臂使货物进入不同的储存柜，从而实现货物分拣。
关键词：机器视觉；STM32F103;货物分拣；
1、设计智能视觉系统用分拣机器人必要性
传统的单片机裸板检测和分拣环节由人工进行检测和分类,由于人眼容易疲
劳且易受主观因素及外界环境等影响,在检测和分捡中往往存在个体差异,从而导
致单片机裸板检测的稳定性和一致性难以保证。对于不断重复、单一而又要求严
格的检测和分类工作,人工操作具有漏检率高、速度慢、成本不断增加的缺点,而
设计一款具有视觉检测和分拣功能的自动化装置是解决此类问题的有效途径。
2、智能视觉分拣机器人系统用机器人设计思路
本设计将 STM32F103 单片机作为核心主控，当开启系统总开关后，STM32 单
片机就会对 OpenMV 摄像头、步进电机模块、红外传感器进行软件初始化。完成
初始化后，系统会自动规划路径采集图像信息，然后调用 JETSON NX 视觉模块内
的算法对图像信息进行颜色空间分割、特征提取、均值滤波、颜色识别等处理。
然后对所得的图像数据信息与设定的阈值数据信息进行比较，根据比较结果启动
底盘电机与机械臂并进行分拣。本设计从单片机系统硬件设计、单片机系统程序
设计与路径导航三部分着手，从而实现机器视觉分拣的功能。
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