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本文提出了一种新型的物流搬运机器人#xff0c;旨在提高物流行业的物料搬运效率和准确性。该机器人结合了 PID 闭环控制算法与视觉识别技术#xff0c;能够在复杂的环境中实现自主巡线与物料识别。
项目目标与用途 目标#xff1a;设计一款能够自动搬运物流…一、项目概述
本文提出了一种新型的物流搬运机器人旨在提高物流行业的物料搬运效率和准确性。该机器人结合了 PID 闭环控制算法与视觉识别技术能够在复杂的环境中实现自主巡线与物料识别。
项目目标与用途 目标设计一款能够自动搬运物流物料的机器人支持二维码、条码识别并具备高效的抓取与放置能力。 用途广泛应用于仓储管理、生产线物料搬运及物流配送等领域。
技术栈关键词 硬件STM32 单片机、树莓派 软件PID 控制算法、OpenCV、无线通信模块 传感器红外传感器、摄像头 通信协议UART、I2C、SPI 二、系统架构
在系统架构设计中我们根据项目需求选择了合适的硬件和软件组件以确保机器人能够高效运行。
系统架构设计 单片机选择STM32F4系列具有强大的处理能力和丰富的外设接口。 视觉识别使用树莓派搭载OpenCV库进行二维码和条码识别。 通信协议采用UART进行STM32与树莓派之间的通信I2C连接传感器。
架构图
以下是系统架构图展示了各个组件及其交互关系 #mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .label text,#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .node rect,#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .node circle,#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .node ellipse,#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .node polygon,#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .node .label{text-align:center;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .edgeLabel{background-color:#e8e8e8;text-align:center;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:#e8e8e8;fill:#e8e8e8;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-8uJ5thqtKnVnntuY :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 控制信号 数据传输 识别结果 输入 反馈 数据 STM32单片机 电机驱动模块 树莓派 物料识别模块 红外传感器 三、环境搭建和注意事项
环境搭建 硬件环境准备 STM32 开发板、树莓派、传感器及电机模块。 软件环境 安装 STM32 CubeIDE用于开发 STM32 控制程序。 安装 Python 和 OpenCV 库在树莓派上进行视觉识别开发。
注意事项 确保各组件之间的电源兼容性。 在调试阶段逐步测试每个功能模块避免大规模故障。 进行环境适应性测试以确保机器人在不同条件下均能正常工作。 四、代码实现过程
在本项目中我们的代码实现过程主要分为两个核心模块PID控制模块和视觉识别模块。接下来将详细介绍这两个模块的实现过程包括算法核心原理、代码逻辑以及时序图。
1. PID 控制模块
1.1 PID 控制算法原理
PID 控制器是一种常见的反馈控制机制广泛应用于自动化控制系统中。其主要思想是通过对误差当前值与目标值的差值的实时计算动态调整控制输出从而达到稳定系统的目的。
PID 控制器由三部分组成 比例P与当前误差成正比的控制项能够快速反应变化。 积分I累积过去的误差消除静态误差。 微分D预测未来的误差抑制系统的超调。
1.2 PID 控制模块代码实现
以下是 PID 控制模块的完整代码实现包括初始化、计算等功能。
#include stm32f4xx_hal.h// PID结构体定义
typedef struct {float Kp; // 比例系数float Ki; // 积分系数float Kd; // 微分系数float setpoint; // 目标值float input; // 当前值float output; // 控制输出float last_input; // 上一个输入值float integral; // 积分值
} PID;// PID初始化函数
void PID_Init(PID *pid, float Kp, float Ki, float Kd) {pid-Kp Kp;pid-Ki Ki;pid-Kd Kd;pid-integral 0;pid-last_input 0;
}// PID计算函数
void PID_Compute(PID *pid) {float error pid-setpoint - pid-input; // 计算当前误差pid-integral error; // 计算积分项if (pid-integral 100) { // 积分限幅pid-integral 100;} else if (pid-integral -100) {pid-integral -100;}float derivative pid-input - pid-last_input; // 计算微分项pid-output pid-Kp * error pid-Ki * pid-integral - pid-Kd * derivative; // 计算控制输出pid-last_input pid-input; // 更新上一个输入
}// 示例在主循环中使用PID控制
void main_loop() {PID pid;PID_Init(pid, 2.0, 0.5, 1.0); // 初始化PID参数while (1) {pid.input read_sensor(); // 读取传感器数据pid.setpoint 100; // 设定目标值PID_Compute(pid); // 计算控制输出control_motor(pid.output); // 控制电机HAL_Delay(100); // 延时以稳定控制}
}1.3 PID 控制流程图
以下是 PID 控制的时序图清晰展示了控制流程 #mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP text.actortspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .actor-line{stroke:grey;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .messageText{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .labelText,#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .labelTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .loopText,#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .loopTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .noteText,#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .noteTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP .actor-man circle,#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-FfQ2YLYO9xFUH6rP :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} STM32 传感器 电机驱动 读取传感器数据 返回当前值 计算误差 计算输出(PID) 输出控制信号 确认执行 STM32 传感器 电机驱动 2. 视觉识别模块
2.1 视觉识别算法原理
在本项目中我们使用 OpenCV 库实现二维码和条形码的识别。二维码是一种图形编码可存储大量信息因此在物流管理中被广泛应用。基本的识别流程如下 图像获取通过摄像头获取实时图像。 图像处理对图像进行灰度化和二值化处理以提高识别精度。 二维码检测与解码使用 OpenCV 的 QRCodeDetector 类进行检测和解码。
2.2 视觉识别模块代码实现
以下是视觉识别模块的完整代码实现包含图像获取、处理和二维码识别功能。
import cv2def recognize_qr_code(frame):# 创建 QRCodeDetector 对象detector cv2.QRCodeDetector()# 检测和解码二维码data, bbox, _ detector(frame)# 如果检测到二维码返回数据if bbox is not None:return datareturn Nonedef capture_video():# 捕获视频流cap cv2.VideoCapture(0) # 0 表示默认摄像头while True:ret, frame cap.read() # 读取视频帧if not ret:break# 调用识别函数qr_data recognize_qr_code(frame)if qr_data:print(识别到二维码, qr_data) # 输出识别到的数据# 处理识别到的数据如发送给MCU或进行后续操作# send_data_to_mcu(qr_data)# 显示摄像头画面cv2.imshow(QR Code Scanner, frame)# 按 q 键退出if cv2.waitKey(1) 0xFF ord(q):break# 释放摄像头资源cap.release()cv2.destroyAllWindows()if __name__ __main__:capture_video()2.3 代码实现流程说明 图像捕获 使用 cv2.VideoCapture(0) 初始化摄像头0 表示默认摄像头。 通过 cap.read() 读取视频流中的每一帧。 二维码识别 创建 QRCodeDetector 对象并使用 detector(frame) 方法对当前帧进行识别。 如果检测到二维码则返回解码后的数据否则返回 None。 数据处理 在识别到二维码后可以将数据发送至 STM32 控制单元进行后续的操作如控制机械手抓取物料。 视频显示 使用 cv2.imshow() 显示摄像头画面便于实时观察识别效果。 按下 ‘q’ 键可以退出程序。
2.4 视觉识别流程图
以下是视觉识别的时序图展示了识别流程 #mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s text.actortspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .actor-line{stroke:grey;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .messageText{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .labelText,#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .labelTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .loopText,#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .loopTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .noteText,#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .noteTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s .actor-man circle,#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-GTIqluK76H1kA89s :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 摄像头 处理模块 QR码识别模块 捕获视频帧 处理图像灰度化、二值化 检测二维码 返回识别结果 处理识别结果 显示处理结果 摄像头 处理模块 QR码识别模块 3. 机械手控制模块
在机器人结构部分我们实现了五自由度铰接式机械手确保能够进行三维抓取。该模块的控制逻辑包括对电机的控制信号发送以及对抓取物体的识别和定位。
3.1 机械手控制代码示例
#include stm32f4xx_hal.h// 机械手电机控制引脚
#define MOTOR1_PIN GPIO_PIN_0
#define MOTOR2_PIN GPIO_PIN_1
#define MOTOR3_PIN GPIO_PIN_2
#define GRIPPER_PIN GPIO_PIN_3 // 夹爪控制引脚// 控制机械手的函数
void Control_Gripper(int motor1_pos, int motor2_pos, int motor3_pos, int gripper_state) {// 根据目标位置控制电机__HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, MOTOR1_PIN, motor1_pos); // 控制电机1__HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, MOTOR2_PIN, motor2_pos); // 控制电机2__HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, MOTOR3_PIN, motor3_pos); // 控制电机3// 控制夹爪打开或关闭if (gripper_state 1) {__HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GRIPPER_PIN, GPIO_PIN_SET); // 闭合夹爪} else {__HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GRIPPER_PIN, GPIO_PIN_RESET); // 打开夹爪}
}// 示例在主循环中控制机械手抓取动作
void main_loop() {while (1) {// 假设我们已经识别到目标物体获取其位置int target_position[3] {1, 1, 1}; // 设置目标位置示例值// 控制机械手移动到目标位置Control_Gripper(target_position[0], target_position[1], target_position[2], 1); // 闭合夹爪HAL_Delay(1000); // 等待一段时间以确保抓取完成Control_Gripper(target_position[0], target_position[1], target_position[2], 0); // 打开夹爪放置物体HAL_Delay(1000); // 等待一段时间以确保放置完成}
}3.2 代码实现流程说明
电机控制 使用 __HAL_GPIO_WritePin() 函数控制电机的状态通过改变引脚的电平来启动或停止电机。 motor1_pos、motor2_pos 和 motor3_pos 分别控制机械手的三个电机位置。
夹爪控制 夹爪的控制状态由 gripper_state 参数决定1表示闭合夹爪0表示打开夹爪。 控制夹爪的引脚 GRIPPER_PIN 通过 GPIO 操作来实现。
主循环中的控制 假设已经识别到目标物体的位置使用 target_position 数组来指定机械手的目标位置。 通过调用 Control_Gripper() 函数实现移动、抓取和放置的动作并在每个动作之间添加延时以确保操作的顺利进行。
3.3 机械手控制流程图
以下是机械手控制的时序图展示了机械手的抓取和放置流程 #mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef {font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .edge-thickness-normal{stroke-width:2px;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef text.actortspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .actor-line{stroke:grey;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .messageText{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .labelText,#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .labelTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .loopText,#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .loopTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .noteText,#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .noteTexttspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef .actor-man circle,#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-wwowIkjfmqMhh1Ef :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} STM32 机械手 目标物体 移动到目标位置 闭合夹爪 抓取物体 移动到放置位置 打开夹爪 放置物体 STM32 机械手 目标物体 五、项目总结
本项目成功设计并实现了一款基于STM32和树莓派的物流搬运机器人结合了PID闭环控制算法与视觉识别技术能够实现实时巡线、二维码和条形码识别以及灵活的三维抓取。通过这些功能机器人显著提升了物流物料搬运的效率和准确性。项目过程中我们克服了路径跟踪、物料识别及抓取可靠性等技术挑战未来我们计划优化控制算法、增强视觉识别能力并探索多机器人协同作业以进一步提升系统的智能化水平和适应性。 文章转载自： http://www.morning.yznsx.cn.gov.cn.yznsx.cn http://www.morning.fqqlq.cn.gov.cn.fqqlq.cn http://www.morning.skkln.cn.gov.cn.skkln.cn http://www.morning.qnbsx.cn.gov.cn.qnbsx.cn http://www.morning.dqpnd.cn.gov.cn.dqpnd.cn http://www.morning.rblqk.cn.gov.cn.rblqk.cn http://www.morning.gyrdn.cn.gov.cn.gyrdn.cn http://www.morning.sgrdp.cn.gov.cn.sgrdp.cn http://www.morning.lwlnw.cn.gov.cn.lwlnw.cn http://www.morning.pbmkh.cn.gov.cn.pbmkh.cn http://www.morning.bfjtp.cn.gov.cn.bfjtp.cn http://www.morning.rdkgw.cn.gov.cn.rdkgw.cn http://www.morning.dplmq.cn.gov.cn.dplmq.cn http://www.morning.fkdts.cn.gov.cn.fkdts.cn http://www.morning.zybdj.cn.gov.cn.zybdj.cn http://www.morning.mfnjk.cn.gov.cn.mfnjk.cn http://www.morning.kpbq.cn.gov.cn.kpbq.cn http://www.morning.rlksq.cn.gov.cn.rlksq.cn http://www.morning.hqbnx.cn.gov.cn.hqbnx.cn http://www.morning.kcfnp.cn.gov.cn.kcfnp.cn http://www.morning.swbhq.cn.gov.cn.swbhq.cn http://www.morning.cttti.com.gov.cn.cttti.com http://www.morning.trsdm.cn.gov.cn.trsdm.cn http://www.morning.yyzgl.cn.gov.cn.yyzgl.cn http://www.morning.lhztj.cn.gov.cn.lhztj.cn http://www.morning.jkcnq.cn.gov.cn.jkcnq.cn http://www.morning.zrdhd.cn.gov.cn.zrdhd.cn http://www.morning.smdiaosu.com.gov.cn.smdiaosu.com http://www.morning.okiner.com.gov.cn.okiner.com http://www.morning.vaqmq.cn.gov.cn.vaqmq.cn http://www.morning.rycbz.cn.gov.cn.rycbz.cn http://www.morning.bwmq.cn.gov.cn.bwmq.cn http://www.morning.zpjhh.cn.gov.cn.zpjhh.cn http://www.morning.hnhgb.cn.gov.cn.hnhgb.cn http://www.morning.lxthr.cn.gov.cn.lxthr.cn http://www.morning.crqpl.cn.gov.cn.crqpl.cn http://www.morning.mzhgf.cn.gov.cn.mzhgf.cn http://www.morning.qlck.cn.gov.cn.qlck.cn http://www.morning.xkpjl.cn.gov.cn.xkpjl.cn http://www.morning.bztzm.cn.gov.cn.bztzm.cn http://www.morning.ppwdh.cn.gov.cn.ppwdh.cn http://www.morning.ldfcb.cn.gov.cn.ldfcb.cn http://www.morning.dzqyn.cn.gov.cn.dzqyn.cn http://www.morning.rcwbc.cn.gov.cn.rcwbc.cn http://www.morning.gpsrk.cn.gov.cn.gpsrk.cn http://www.morning.wkkqw.cn.gov.cn.wkkqw.cn http://www.morning.qkskm.cn.gov.cn.qkskm.cn http://www.morning.bkcnq.cn.gov.cn.bkcnq.cn http://www.morning.trlhc.cn.gov.cn.trlhc.cn http://www.morning.zcmpk.cn.gov.cn.zcmpk.cn http://www.morning.qcnk.cn.gov.cn.qcnk.cn http://www.morning.wbhzr.cn.gov.cn.wbhzr.cn http://www.morning.dkfb.cn.gov.cn.dkfb.cn http://www.morning.nrfqd.cn.gov.cn.nrfqd.cn http://www.morning.xjkfb.cn.gov.cn.xjkfb.cn http://www.morning.jwtwf.cn.gov.cn.jwtwf.cn http://www.morning.mytmn.cn.gov.cn.mytmn.cn http://www.morning.yxyyp.cn.gov.cn.yxyyp.cn http://www.morning.fqmbt.cn.gov.cn.fqmbt.cn http://www.morning.drnfc.cn.gov.cn.drnfc.cn http://www.morning.pflpb.cn.gov.cn.pflpb.cn http://www.morning.trhlb.cn.gov.cn.trhlb.cn http://www.morning.rcmcw.cn.gov.cn.rcmcw.cn http://www.morning.dhyqg.cn.gov.cn.dhyqg.cn http://www.morning.ryyjw.cn.gov.cn.ryyjw.cn http://www.morning.prsxj.cn.gov.cn.prsxj.cn http://www.morning.rzcmn.cn.gov.cn.rzcmn.cn http://www.morning.yktr.cn.gov.cn.yktr.cn http://www.morning.wxfgg.cn.gov.cn.wxfgg.cn http://www.morning.nhgfz.cn.gov.cn.nhgfz.cn http://www.morning.hsgxj.cn.gov.cn.hsgxj.cn http://www.morning.tqklh.cn.gov.cn.tqklh.cn http://www.morning.lmctj.cn.gov.cn.lmctj.cn http://www.morning.rglzy.cn.gov.cn.rglzy.cn http://www.morning.zqkr.cn.gov.cn.zqkr.cn http://www.morning.sqdjn.cn.gov.cn.sqdjn.cn http://www.morning.ghssm.cn.gov.cn.ghssm.cn http://www.morning.pffqh.cn.gov.cn.pffqh.cn http://www.morning.hgbzc.cn.gov.cn.hgbzc.cn http://www.morning.skbhl.cn.gov.cn.skbhl.cn
