智能视觉机械臂
智能视觉机械臂系统集成了机械臂结构、舵机、摄像头、上位机软件、场地及调试工具，其核心由STM32F单片机驱动的下位机舵机控制系统构成。PC端的Ubuntu虚拟机则承载了机械臂的正逆运动学模型、控制算法、目标检测等核心算法系统。5个独立可控的自由度及1个夹爪自由度，实现了精准的抓取与运输功能。同时，结合RGB摄像头捕捉图像，融入了目标检测、目标跟踪等机器视觉技术。其主要功能涵盖运动控制、姿态调整、三维仿真模拟、AI与视觉处理、以及人机交互界面，并适配于实践教学应用。
| 章 | 节 |
|---|---|
| 第1章 机械臂概论 | 1.1 机械臂发展概述 1.2 机械臂组成结构 1.3 机械臂关键技术 1.4 实训1：开发环境配置与机械臂使用 |
| 第2章 位姿描述与空间变换 | 2.1 位姿描述与坐标变换 2.2 齐次坐标与变换 2.3 空间旋转与变换 |
| 第3章 机械臂运动学分析 | 3.1 运动学分析基础 3.2 正运动学求解 3.3 逆运动学求解 3.4 实训2：机械臂运动学实操验证 |
| 第4章 机器人仿真技术 | 4.1 仿真技术概述 4.2 仿真系统介绍 4.3 仿真软件使用 4.4 实训3：机械臂姿态控制仿真实验 |
| 第5章 机械臂驱动与控制 | 5.1 电机工作原理 5.2 伺服控制技术 5.3 总线舵机控制 5.4 实训4：机械臂关节舵机控制实验 |
| 第6章 机械臂轨迹规划 | 6.1 运动规划与轨迹规划 6.2 关节空间规划方法 6.3 笛卡尔空间规划方法 6.4 实训5：路径规划仿真与实操实验 |
| 第7章 机器视觉应用 | 7.1 机器视觉概述 7.2 数字图像处理技术 7.3 深度学习与视觉算法 7.4 实训6：视觉检测与目标跟随实验 7.5 实训7：基于机器视觉的智能码垛实验 |
| 综合实训（期末考核） | 实训8：智能产线上的自动分拣实验设计与实现 |
| 类别 | 名称 | 参数 |
|---|---|---|
| 机体参数 | 尺寸 | 430*140*130mm |
| 重量 | 2.2KG | |
| 机体材料 | 6061 铝合金 | |
| 电源 | 适配器 | 12V 3A DC |
| 伺服电机 | 3个27NM(峰值)/9NM(额定) | |
| 自由度 | 爪子 | 1 个 DOF |
| 机体 | 4 个 DOF | |
| 底座 | 1 个 DOF | |
| 控制系统 | 控制器 | STM32 |
| 上位机软件 | Kinte上位机，负责舵机参数与动作库编写等 | |
| 其它参数 | 总线舵机1 | 堵转扭矩：35Kg/cm（钢齿） 理论精度：0.17° 角度范围：360° |
| 总线舵机2 | 堵转扭矩：25Kg/cm（钢齿） 理论精度：0.17° 角度范围：360° | |
| 控制方式 | 电脑控制/手柄控制 | |
| 编程方式 | 上位机编程/Python编程 | |
| 控制系统 | 控制器 | STM32 |
| 上位机软件 | Kinte上位机，负责舵机参数与动作库编写等 | |
| 场地道具 | 尺寸 | 514mm*312mm*3mm |
| 汉诺塔 | 木质 | |
| 螺母 | 白色：M10、M16、M20 黑色：M10、M16、M20 |
| 模块 | 数量 |
|---|---|
| 机械臂成品 | 1 |
| 遥控手柄 | 1 |
| 电源适配器 | 1 |
| 场地 | 1 |
| 汉诺塔 | 2 |
| 螺母 | 12 |
