基于嵌入式機器視覺的流水線分揀機器人設計

摘"要：針對傳統流水線上人工錯誤率高、速度慢和人工成本高的問題，設計了一種深度學習的流水線智能分揀機器人來緩解流水線的壓力。該機器人采用分層結構設計，上位機采用Jetson"Nano來完成機器人的圖像采集、識別和處理，下位機由STM32G0作為主控，通過舵機和電機實現機器人的功能控制。同時上位機與下位機之間進行有效的數據交互，實現了機器人的抓取和分揀協調工作。在實驗測試中，該機器人能夠通過學習樣本實現自動分揀不同類型的對象，并且能夠精確識別。該流水線分揀機器人融入了計算機視覺與嵌入式系統，不僅使分揀機器人結構更緊湊，而且有利于提高社會生產力水平，具有良好的應用前景。

關鍵詞：流水線分揀機器人；深度學習；機器視覺；嵌入式系統

中圖分類號：TP242.2""""""文獻標識碼：A

Design"of"an"Assembly"Line"Sorting"Robot"Based"

on"Embedded"Vision

LIU"Jianwen，SHEN"Ruilin，MA"Shideng，LIN"Jin

（Neusoft"Institute"Guangdong，"Foshan，Guangdong"528200，China）

Abstract：In"response"to"the"problems"of"high"manual"error"rate，"slow"speed"and"high"labor"cost"on"the"traditional"assembly"line，"a"deeplearning"assembly"line"intelligent"sorting"robot"is"designed"to"relieve"the"pressure"on"the"assembly"line."The"robot"is"designed"in"a"hierarchical"structure，"with"the"upper"computer"using"Jetson"Nano"to"complete"the"image"acquisition，"recognition"and"processing"of"the"robot，"and"the"lower"computer"using"STM32G0"as"the"master"control"to"realize"the"functional"control"of"the"robot"through"the"servo"and"motor."At"the"same"time，"the"upper"computer"and"the"lower"computer"interact"with"each"other"effectively"to"realize"the"robot’s"grasping"and"sorting"coordination"work."In"the"experimental"tests"the"robot"was"able"to"automatically"sort"different"types"of"objects"by"learning"samples"with"accurate"and"efficient"recognition."This"line"sorting"robot"incorporates"computer"vision"and"embedded"system，"which"not"only"makes"the"sorting"robot"more"compact，"but"also"helps"to"improve"the"productivity"level"of"society"and"has"great"application"prospects.

Key"words：assembly"line"sorting"robot;"deep"learning;"machine"vision;"embedded"systems

近年來，機器人、機器視覺應用和人工智能在傳統制造業中的使用日益增多，機器人為工程師和技術人員準確地執行復雜的功能提供支持，并緩解流水線人員的工作壓力，提高分揀服務的效率。為了順應時代的發展，許多公司將機器人引入各種自動化生產線，比如工業集裝箱搬運，汽車行業的噴漆作業，快遞貨物的分揀等[1]。對于一些特定的分揀場合，可以不使用高端計算機，達到實時視覺圖像采集和圖像處理控制的效果[2]，且隨著智慧工廠與邊緣計算技術的快速融合，使用低成本、小功耗的結構緊湊型嵌入式機器視覺系統分揀機器人能更符合未來超級工廠的需求。……