郝 丽， 冷春涛， 武书昆， 刘彦博

（上海交通大学学生创新中心，上海200240）

0 引 言

随着以智能制造为主导的工业4.0 观念普及和人工智能领域快速发展，机器人及机械臂的智能控制和研究已经成为当下的热门领域，同时也对社会产生了深远的影响，特别是在生活及工业生产中，机械臂智能控制的应用日益广泛，越来越成为现代生活生产中不可或缺的工具［1-3］。随之而来的机械臂控制相关的实验教学，也逐步在各大高校中展开［4-6］。胡幸江等［7］通过将单片机实验融入机械臂控制实验中，使学生对于机械臂控制系统的整体架构及搭建有了直观感受，并通过结合CAD 教学让学生自行设计机械臂的机械结构，提高学生的学习兴趣，注重动手能力的培养。杨杨等［8］则利用Matlab／Simulink仿真工具箱，为学生呈现了操作简便的机械臂控制用户界面，学生可以通过修改参数观察机械臂运动的仿真结果，节约了教育成本的同时，加深了学生对理论算法的理解，并且安全可靠。

不可否认这些做法有利于提高学生的创新与实践能力，但是机械臂的控制方法仍偏向传统，例如通过手动点击按钮而使机械臂完成物体抓取等一系列动作，没有结合计算机视觉等将智能自动控制方法引入机械臂教学中。杨亮等［9］将视觉伺服添加进机械臂控制系统，通过摄像头采集目标物体图像信息，并将位置信息转换控制指令，控制机械臂自动完成物体抓取任务，具有成本低，控制效果好……