一种基于SVM分类器的双臂二指解魔方机器人

张建新 焦帅峰 范雄 陈奎 贾子伟

【摘 要】 近年来，智能机器人逐渐走进人类的日常生产生活，而解魔方机器人因为其无与伦比的趣味性和炫酷的交互性，正成为人工智能的研究热点。本解魔方机器人采用了最为简单的机械结构，通过SVM分类器实现对魔方色块颜色的精准识别，通过机械步骤解算方案将解算步骤转换成机器人可以直接执行的机械步骤，最终完成了一个快速且稳定的双臂二指解魔方机器人。

【关键词】 机械结构 SVM分类训练 步骤解算 控制方案 双臂二指

1 机械结构设计

1.1 机器人总体框架的设计

考虑到机器人要能够实现双臂的高速旋转，框架的设计上为确保魔方机器人的平稳运行，整体框架采用全金属的铝型材搭建，再则考虑到控制器模块、电源模块、稳压模块、继电器模块、高频气阀开关、气缸的位置摆放，使用了轻质的木料，以此作为各个模块结构的支撑平台;将两个摄像头放置在效果最佳位置处，减少图像识别所需的机械步骤，避免摄像头的冗余。3D图如图1，实物图如图2。

1.2 机械臂结构

机械臂由高精确度高转速的伺服电机、高转速的滑环以及平行滑轨组成，两个机械臂固定在具有45°斜角的铝型材上，为消除电机转轴与滑环径向不共轴的影响，在它们之间采用弹性联轴器，滑环定子部分固定在铝型材上，平行滑轨与滑环转子相连接。

1.3机械抓手

抓手是通过solid works绘制图形，使用强度高的ABS材料进行3D打印，经过了多次设计比较尝试后，最终选择了如下图3所示的组件构成抓手。……