计算机视觉的桌面型机械臂实验平台设计

金慧萍， 兰天翔， 刘 腾， 于佳琳， 陈 勇

（1.南京林业大学a.工程培训中心；b.机械电子工程学院，南京 210037；2.北京大学现代农业研究院，山东 潍坊 261325）

0 引言

机器人技术涉及运动控制、计算机视觉、人工智能等领域，是当下热门且前沿的研究课题之一［1-2］，机械臂是机器人技术的重要分支，具有重复定位精度高、可靠性强的优点，广泛应用于工业制造、高精密零部件制造、国防等领域［3-4］。随着工业智能化的高速发展，机械臂越来越成为工业生产中不可或缺的工具，且对机械臂的功能有了更高的要求。近年来，许多高校开展了机械臂控制的相关实验研究［5-6］。王倩男等［7］以ROS机器人系统平台为依托，设计了机械臂在线实验系统，可远程控制机械臂，并结合视频监控和实验数据读取来完成相关实验。杨杨等［8］运用Matlab 软件，设计图形用户界面实现机械臂各功能模块的仿真运行，形象地演示机械臂的原理。

随着计算机深度学习技术的发展，机械臂的运动控制开始与机器视觉相结合。杨亮等［9］将视觉伺服添加进机械臂控制系统，通过摄像头采集图像信息，控制机械臂完成目标物体的抓取。郝丽等［10］以Dobot机械臂为主体，设计了视觉辅助的机械臂抓取实验台，可以完成目标物的抓取及搬运任务。当前机械臂控制实验多是基于现有的机械臂本体进行，机械臂系统集成复杂，且造价相对较高，软件开发是在Linux 系统下进行，难于直接上手学习，不利于在实训教学中推广及运用，机械臂功能相对单一，通常只能完成某一种实验功能，不具备二次开发利用的基础。……