设计背景:
近年,我国人口红利减,企业用工成本升,工业机器人广应用。结合电控与机械设计优势,工业机器人成研究热点。其中,搬运机器人应用最广。其高应用率源于市场需求大。物料搬运为各行业日常基础工作,受人员、成本、效率限制。因此,搬运机器人研究意义重大。本文设计了一款基于颜色识别的智能搬运机器人,通过颜色传感器定位物料,自主搬运并选路径至指定区。
工作原理:
该机器人核心控制采用STM32F103RCT6芯片,集成传感、驱动、通讯三大模块。传感模块包括寻迹传感器,用于检测路线偏差确保准确移动;颜色识别系统,由OV7720摄像头与STM32F103RCT6芯片协作,识别物料颜色并决定搬运顺序;以及二维码识别模块,利用GM65模块读取搬运指令。
驱动模块则通过PWM输出与定时器/计数器精确控制减速电机,同时利用USART接口与CDS5500串口舵机通信,实现机器人的精确移动与机械手臂的精细操作。通讯模块则基于USART通信协议,实时传输并处理信息,以实现自动搬运控制。
机械手臂部分采用六自由度设计,基于Arduino二次开发,配备6个舵机。手臂由铝合金材质打造,保证了高刚度和不易变形的特性。同时,全金属爪设计可实现180度开合,提供强大的抓取能力。
履带底盘则采用金属橡胶铰接履带,确保了机器人在各种地面上的稳定性和移动能力。