刘莹 祝学云 徐佳文

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2021.08.044

摘  要：为适应工程教育和课程教学改革的需要，依托视觉机器人平台对自动抓取机械手控制进行了研究。系统硬件主要包括实验平台、相机、光源和机械臂等组件。在图像处理与目标识别中，颜色的分类识别采用的是基于混合高斯模型（GMM）的分类器，形状的识别采用的是MPL多神经网络分类器。最后介绍了机械手的运动建模和抓取流程并进行了实验，实验效果良好。

关键词：视觉机器人;机械手;实验教学改革

中图分类号：TP241.2       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）08-0156-04

Research on Automatic Grabing Manipulator Control Based on Vision Robot

LIU Ying，ZHU Xueyun，XU Jiawen

（School of Instrument Science and Engineering，Southeast University，Nanjing  210096，China）

Abstract：In order to meet the needs of engineering education and curriculum teaching reform，the control of automatic grabing manipulator is studied based on the vision robot platform. The system hardware mainly includes the experimental platform，camera，light source，mechanical arm and other components. In image processing and target recognition，uses the classifier based on Gaussian mixture model（GMM）for color classification and recognition，uses MPL multi neural network classifier for shape recognition. Finally，the motion modeling and grabing process of the manipulator are introduced and experiment is carried out，and the experimental results are good.

Keywords：vision robot;manipulator;experimental teaching reform

0  引  言

机器人作为测控技术、机械自动化、计算机科学、控制理论、人工智能等多学科交叉的高新技术，在制造业、服务业、医疗保健、国防等各领域得到广泛应用。机器人传感与控制技术是仪器科学与工程学院重要的研究方向，涉及测控技术与仪器专业本科生的多门主干课程：传感器技术、检测技术、智能仪器设计、单片机技术、自动控制原理、机械原理等。

目前我院本科生的实验教学以各门课程的课程配套实验为主，缺乏大型的综合型设计型实验。在视觉机器人的基础上，设计测控一体化的研究型实验，能够让学生充分了解学科知识之间的关联性和融合性，锻炼和提高学生的工程实践能力和创新实践能力，对课程的建设、专业的发展、创新型人才的培养具有重要意义。

视觉机器人就是通过图像摄取装置将被摄取的目标转换成图像信号，传送给图像处理系统，图像处理系统对这些信号进行运算来抽取目标的特征，进而来控制设备动作，所以说视觉机器人是一项综合技术，包括传感器技术、图像处理、機械工程技术、自动控制等，十分适合作为我院高年级本科生的综合实验平台使用。……