房国栋，高军伟，朱晨曦，孔德帅

(青岛大学自动化学院，山东青岛 266071)

0 引言

机械臂分拣技术被运用到各种工厂作业中。传统的机械臂操作通过精准的示教作业，能完成复杂的点到点的运动[1]，显著提高了分拣效率，但是此方式要求抓取目标的位置相对固定，当目标位置出现偏差时，则会导致机械臂抓取目标失败。为了实现机械臂可以自动获取到其工作范围内任意位置的目标并能调整末端执行器的位置，避免因位置出现偏差而导致抓取失败的问题，需要引进一种基于机器视觉的目标识别和定位方法。这样，系统便可以通过摄像头自动获取目标图片并通过算法分析获得所需要的目标信息。系统以三自由度机械臂为例，以分拣4种形状不同的工件作为分拣任务，研究了基于机器视觉技术的目标识别、形心坐标提取及定位等技术，结合三自由度机械臂的运动学模型分析，给出了分拣系统的实现方法。

1 分拣系统总体设计

基于机器视觉的机械臂智能分拣系统主要包括工件识别和机械臂分拣控制。部分工件识别部分的主要过程为摄像头采集图像信息发送至MATLAB，通过识别算法识别出工件类型并提取位置坐标；机械臂分拣控制部分通过机械臂逆运算根据提取到的工件位置坐标解得3个连杆的关节转角，将其转换为机械臂的步进值，并通过串口通信的方式将步进值发送给Arduino单片机，然后由Arduino控制机械臂的活动，实现工件取放操作，完成分拣任务。……