智能視覺機械臂
智能視覺機械臂系統集成了機械臂結構、舵機、攝像頭、上位機軟件、場地及調試工具，其核心由STM32F單片機驅動的下位機舵機控制系統構成。PC端的Ubuntu虛擬機則承載了機械臂的正逆運動學模型、控制算法、目標檢測等核心算法系統。5個獨立可控的自由度及1個夾爪自由度，實現了精準的抓取與運輸功能。同時，結合RGB攝像頭捕捉圖像，融入了目標檢測、目標跟蹤等機器視覺技術。其主要功能涵蓋運動控制、姿態調整、三維仿真模擬、AI與視覺處理、以及人機交互界面，并適配于實踐教學應用。
運行控制:智能跟隨、目標跟蹤、正/逆運動學解算、路徑規劃。
A1與視覺:相機標定、目標檢測、圖像標定、透視變換。
三維仿真:模型顯示、逆解算仿真、路徑規劃仿真。
智能場景:智能碼垛、智能分揀。
| 章 | 節 |
|---|---|
| 第1章 機械臂概論 | 1.1 機械臂發展概述 1.2 機械臂組成結構 1.3 機械臂關鍵技術 1.4 實訓1：開發環境配置與機械臂使用 |
| 第2章 位姿描述與空間變換 | 2.1 位姿描述與坐標變換 2.2 齊次坐標與變換 2.3 空間旋轉與變換 |
| 第3章 機械臂運動學分析 | 3.1 運動學分析基礎 3.2 正運動學求解 3.3 逆運動學求解 3.4 實訓2：機械臂運動學實操驗證 |
| 第4章 機器人仿真技術 | 4.1 仿真技術概述 4.2 仿真系統介紹 4.3 仿真軟件使用 4.4 實訓3：機械臂姿態控制仿真實驗 |
| 第5章 機械臂驅動與控制 | 5.1 電機工作原理 5.2 伺服控制技術 5.3 總線舵機控制 5.4 實訓4：機械臂關節舵機控制實驗 |
| 第6章 機械臂軌跡規劃 | 6.1 運動規劃與軌跡規劃 6.2 關節空間規劃方法 6.3 笛卡爾空間規劃方法 6.4 實訓5：路徑規劃仿真與實操實驗 |
| 第7章 機器視覺應用 | 7.1 機器視覺概述 7.2 數字圖像處理技術 7.3 深度學習與視覺算法 7.4 實訓6：視覺檢測與目標跟隨實驗 7.5 實訓7：基于機器視覺的智能碼垛實驗 |
| 綜合實訓（期末考核） | 實訓8：智能產線上的自動分揀實驗設計與實現 |
本課程定位于高職、專本科院校自動化、機械、計算機、電子類、人工智能等相關專業的專業基礎課與綜合實踐課。
