基于单片机的多关节机械臂抓取系统

2024-02-27 18:20

本文主要是介绍基于单片机的多关节机械臂抓取系统,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

摘 要:在农业发展过程中,果实采摘是极度耗费人力的工作。为了减少农业生产过程中的人工成本,将人工智能应用于农业领域将是一种有效手段。基于单片机的控制设计出一款智能抓取系统,拥有六关节高自由度机械臂;爪子采用柔性材料,在加强爪子和果实贴合度的情况下减少对果实的损伤程度;采用视觉系统进行图像处理,并采集三位坐标;采用避障系统控制小车前进;通过增加蓝牙模块让人工参与变得更加简便。本文设计的基于单片机的多关节机械臂抓取系统,有望提高农业采摘的效率,减少人工成本,将农业生产过程智能化。
关键词:单片机;机械臂;视觉系统;图像采集;避障;蓝牙

0 引 言

中国自古是农业大国,以传统农业生产方式为主。然而,随着国际人口的增长,对自然资源的需求也不断加大。这使得传统农业生产出现了越来越严重的供应短缺,自然环境的负担也成倍增加。为了缓解这种矛盾,最优最大化利用自然资源并且将人类从繁重的体力劳动中解放出来,科学界提出了集中生产的现代化农业构想。近几年,智能机器人频繁出现在其他领域,考虑将智能机器人运用于农业方面也是一个不错的方案。迄今为止,应用于农业果实采摘方面的机器采集系统还没有普及,因此本文设计一种智能抓取系统,能够帮助采摘果实。

1 系统的总体构成

本文设计的机械臂智能抓取系统由三大模块组成:视觉识别模块、机械臂和底座。系统以89C51 单片机为核心操作器、六自由度机械臂作为执行合作机构。视觉系统通过摄像头捕获图像后进行实时处理,并反馈果实的三维空间坐标,实现果实数据的精准获得。底座通过红外线扫描获取数据,实时反馈前面路段的信息,实现小车的单目视觉正常行驶。系统组成结构如图1 所示。

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