以学科竞赛促进工程能力培养
—以基于机器视觉的自动分拣搬运机器人设计为例

黄继鹏，李楠，伊明

（东北师范大学物理学院，吉林长春,130024）

0 引言

学科竞赛是培养学生实践能力、创新能力和团队协作能力最为直接有效的方式。以学科竞赛为依托，有助于实践教学与人才培养模式的改革创新[1]，激发大学生的兴趣和潜能，培养协作意识和创新精神。本文从组织学生参加中国工程机器人竞赛搬运工程项目出发，设计了一个基于摄像头的自动分拣搬运机器人[2]。该机器人运用单片机、摄像头和舵机，实现了物料颜色识别、路径检测以及规划，对目标物体的抓取以及自动搬运等功能。该分拣搬运系统技术使得搬运机器人分拣运输自动化和智能化程度得到进一步提高，有助于改善一般物流仓储工作中，人工辅助依赖性较高的现状。

目前市面上的搬运机器人大多加装了专用颜色传感器、灰度传感器等或购买使用OpenMv摄像头进行外部代码的移植，此类传感器和OpenMv不但增加了成本，而且在部分零件出现问题时，难以精准定位故障以及及时更换零件，影响工作效率。本文设计的机器人系统使用低成本的摄像头进行识别，并在STM32中编写了图像处理相关代码，节省了专用传感器以及OpenMv的费用，并测试了不同的补光光强和设定的不同颜色的阈值对颜色识别准确率的影响，经测试系统能很好的完成颜色和路径的识别。

1 系统的总体设计

智能分拣搬运机器人在软件和硬件上均采用模块化设计，主要由主控模块、图像采集模块、电机驱动模块、电源稳压模块、机械臂模块组成。……