本文搭建了一套大型滾球控制系統(tǒng)。系統(tǒng)利用兩個舵機(jī)分別控制平板的兩個自由度,使得滾球在平板上完成靜止和指定運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明,滾球識別正確率高達(dá)99%,到達(dá)目標(biāo)位置時的中心點(diǎn)坐標(biāo)誤差在±5mm以內(nèi),滿足在相對較低精度安裝下的高精度控制,且系統(tǒng)整體的魯棒性較強(qiáng),為后續(xù)相關(guān)領(lǐng)域人員的研究提供了解決方案。
【部分圖文】：

本文設(shè)計(jì)的大型板球控制系統(tǒng)尺寸為1m×1m×1.2m，采用STM32控制器，使用分辨率為720p的彩色高清攝像頭。平板尺寸為65cm×65cm，平板上設(shè)置了9個直徑大小為3cm和4.5cm的同心圓。按照大賽題目要求：滾球進(jìn)入指定區(qū)域是指滾球投影與實(shí)心圓形區(qū)域有交疊，滾球停留在指定區(qū)域是指滾球邊緣不出區(qū)域虛線邊界，滾球進(jìn)入非指定區(qū)域是指滾球投影與實(shí)心圓區(qū)域有交疊。平板結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。該系統(tǒng)總體分為運(yùn)動采集模塊、支撐臂控制模塊、支撐臂執(zhí)行模塊三部分，總體設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。

該系統(tǒng)總體分為運(yùn)動采集模塊、支撐臂控制模塊、支撐臂執(zhí)行模塊三部分，總體設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。攝像頭作為運(yùn)動采集模塊采集圖像信息，并通過圖像識別獲取滾球的位置信息，數(shù)據(jù)信息通過串口傳輸給STM32控制器，利用PID算法解算滾球位置，給支撐舵機(jī)發(fā)送相應(yīng)PWM脈沖信號，從而實(shí)現(xiàn)滾球的靜止、移動、追蹤等復(fù)雜運(yùn)動。板球系統(tǒng)模型如圖3所示，整體結(jié)構(gòu)如圖4所示。其中，攝像頭采集的幀數(shù)據(jù)處理得到球心坐標(biāo)發(fā)送給控制器�？刂破鲗⒂�(jì)算滾球的加速度、速度、位置關(guān)系，給出控制信號使執(zhí)行模塊運(yùn)動達(dá)到滾球運(yùn)動的目的，算法設(shè)計(jì)流程圖如圖5所示。

攝像頭作為運(yùn)動采集模塊采集圖像信息，并通過圖像識別獲取滾球的位置信息，數(shù)據(jù)信息通過串口傳輸給STM32控制器，利用PID算法解算滾球位置，給支撐舵機(jī)發(fā)送相應(yīng)PWM脈沖信號，從而實(shí)現(xiàn)滾球的靜止、移動、追蹤等復(fù)雜運(yùn)動。板球系統(tǒng)模型如圖3所示，整體結(jié)構(gòu)如圖4所示。其中，攝像頭采集的幀數(shù)據(jù)處理得到球心坐標(biāo)發(fā)送給控制器�？刂破鲗⒂�(jì)算滾球的加速度、速度、位置關(guān)系，給出控制信號使執(zhí)行模塊運(yùn)動達(dá)到滾球運(yùn)動的目的，算法設(shè)計(jì)流程圖如圖5所示。2 理論分析與計(jì)算
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