基于图像识别的物料分拣系统——机械臂设计与控制定稿.docx

北京理工大学珠海学院2016届本科生毕业设计基于图像识别的物料分拣系统——机械臂设计与控制学院：专业：姓名：指导老师：工业自动化学院机械电子工程欧阳永豪学号：职称：160404102532李琳讲师中国·珠海二○二○年五月诚信承诺书本人郑重承诺：本人承诺呈交的毕业设计《基于图像识别的物料分拣系统——机械臂设计与控制》是在指导教师的指导下独立开展研究取得的成果文中引用他人的观点和材料均在文后按顺序列出其参考文献设计使用的数据真实可靠。本人签名：欧阳永豪日期：2020年5月13日基于图像识别的物料分拣系统——机械臂设计与控制摘要21世纪的今天科技高度发达为了顺应当代科技潮流本文设计出自动物料分拣的机械臂以配合我们设计的基于Matlab图像识别的物料分拣系统。本文以这四个自由度的机械臂为研究对象对其进行机械机构的设计静力学分析用SolidWorks的Simulation进行有限元分析进而验证机械臂的可行性然后采用Arduino开发板来控制舵机就是通过信号线发送一系列脉冲改变脉冲宽度来改变舵机的旋转角度从而实现机械臂产生不同的运动。最后基于Proteus软件对舵机进行仿真得到仿真出来的脉冲宽度。分拣的总工作流程就是利用Matlab进行图像识别检测出该物料的类别然后输出坐标和数据给Arduino事先在Arduino中编写程序产生脉冲控制舵机转动从而完成机械臂对物料的整个分拣动作。关键词：SolidWorks有限元分析；Arduino控制系统；PWN脉冲；舵机;Proteus仿真MaterialSortingSystemBasedonImageRecognition——DesignandControlofManipulatorAbstractInthe21stcenturyscienceandtechnologyishighlydeveloped.InordertoadapttothetrendofmoderntechnologythisarticledesignsaroboticarmforautomaticmaterialsortingtomatchthematerialsortingsystembasedonMatlabimagerecognitionthatwedesigned.ThisarticletakesthesefourdegreesoffreedommanipulatorsastheresearchobjectconductsmechanicalmechanismdesignstaticanalysisandusesSolidWorksSimulationtoperformfiniteelementanalysistoverifythefeasibilityofthemanipulatorsandthenusestheArduinodevelopmentboardtocontrolTheservoistosendaseriesofpulsesthroughthesignallineandchangethepulsewidthtochangetherotationangleoftheservosoastorealizedifferentmovementsofthemechanicalarm.FinallytheservoissimulatedbasedonProteussoftwaretoobtainthesimulatedpulsewidth.TheoverallworkflowofsortingistouseMatlabforimagerecognitiondetectthetypeofthematerialandthenoutputthecoordinatesanddatatoArduinowriteaprograminArduinoinadvancegeneratepulsestocontrolthesteeringgeartorotatethuscompletingtheentirerobotarmtothematerialSortingaction.Keywords:SolidWorksfiniteelement