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基于STM32的智能魔方还原机器人设计
被引量：
1
1
作者
翟东丽
杜青松
+1 位作者
程伟
何兆丰
《机电工程技术》
2022年第12期136-138,164,共4页
设计一种高速、高成功率、可交互的魔方还原机器人,该魔方还原机器人以STM32f103处理器为平台,通过机械系统、控制系统、通讯和图像识别系统以及执行机构实现魔方的还原功能。绘制了魔方还原过程的整体逻辑流程,根据控制系统要求设计了...
设计一种高速、高成功率、可交互的魔方还原机器人,该魔方还原机器人以STM32f103处理器为平台,通过机械系统、控制系统、通讯和图像识别系统以及执行机构实现魔方的还原功能。绘制了魔方还原过程的整体逻辑流程,根据控制系统要求设计了上下位机通讯接口与协议。优化了机械臂驱动电机的加减速运行曲线,在保证运行稳定性的前提下尽可能提高速度。通过颜色空间的坐标变换算法和自适应补光功能算法实现了视觉系统设计。通过最后软硬件安装运行调试,结果显示本魔方还原机器人明显优于其他结构和传统算法魔方还原机器人。
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关键词
锁臂环结构
魔方还原机器人
二阶段算法
图像识别
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职称材料
嵌入式智能解魔方机器人设计
被引量：
1
2
作者
赵晓军
莫益锭
+2 位作者
郝文娟
季桓
张郁佳
《现代电子技术》
2022年第14期139-144,共6页
解魔方机器人以Cortex-A9处理器为核心,通过控制执行机构采集魔方6个面色块信息并识别,运行解算法控制机械臂复原魔方。处理器通过PWM波控制舵机系统来转动魔方面,利用OV5640摄像头采集魔方各面颜色,创新性地采用Lab模型+KNN算法进行魔...
解魔方机器人以Cortex-A9处理器为核心,通过控制执行机构采集魔方6个面色块信息并识别,运行解算法控制机械臂复原魔方。处理器通过PWM波控制舵机系统来转动魔方面,利用OV5640摄像头采集魔方各面颜色,创新性地采用Lab模型+KNN算法进行魔方面颜色识别。结合Kociemba算法步数与计算时间综合指标进行算法优化,得到解魔方还原指令,最后配合执行机构,快速且准确复原魔方。实验观测,解魔方机器人颜色处理采用Lab模型+KNN算法可以获得近似于100%的准确率,采集并识别魔方6面时间约14 s以内。机器人计算解魔方算法设定21步以内时,运算时间小于0.5 s。最后对10组不同打乱状态魔方进行还原。实验结果表明,基于Cortex-A9嵌入式解魔方机器人在优化颜色识别与魔方还原算法后,可以在65 s内很好地完成任意打乱状态的魔方复原任务。
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关键词
解魔方机器人
嵌入式
二阶段算法
Kociemba算法
颜色识别
Lab模型
解魔方算法
四机械臂
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职称材料
解魔方竞赛机器人设计
被引量：
5
3
作者
玉健鸿
李品
+3 位作者
张帆
史颖刚
刘利
谷芳
《机电工程技术》
2021年第9期108-110,140,共4页
设计了一种面向中国高校智能机器人创意大赛的解魔方机器人,以STM32F103ZET6单片机为控制核心,通过搭载电机驱动器、电控手指气缸、气滑环,构建了解魔方竞赛机器人的控制系统;基于气动控制的工作方式,设计了机器人的机械系统和相应的控...
设计了一种面向中国高校智能机器人创意大赛的解魔方机器人,以STM32F103ZET6单片机为控制核心,通过搭载电机驱动器、电控手指气缸、气滑环,构建了解魔方竞赛机器人的控制系统;基于气动控制的工作方式,设计了机器人的机械系统和相应的控制算法。经实物搭建实验,该魔方机器人在还原100次随机打乱的三阶魔方过程中,平均耗时19 s,最长不超过25 s,对于此类竞赛机器人设计具有一定参考价值。
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关键词
解魔方机器人
二阶段算法
图像识别
魔方复原
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职称材料
基于Kociemba算法的双臂解魔方机器人还原算法研究
被引量：
2
4
作者
卢桂萍
程开
+3 位作者
罗泽奇
吴荣鑫
陈永键
康诗铄
《机电工程技术》
2021年第9期100-103,共4页
相比于现有六轴和翻滚式魔方机器人,提出更为前沿的双臂式解魔方机器人。双臂解魔方机器人包括还原算法及视觉系统和机械结构与运动控制系统。其针对还原算法和视觉系统,基于Kociemba算法结合OpenCV获取魔方相关的图像信息实现一种新的...
相比于现有六轴和翻滚式魔方机器人,提出更为前沿的双臂式解魔方机器人。双臂解魔方机器人包括还原算法及视觉系统和机械结构与运动控制系统。其针对还原算法和视觉系统,基于Kociemba算法结合OpenCV获取魔方相关的图像信息实现一种新的解魔方的方式,同时减少还原魔方的时间。提炼出所需的魔方颜色信息,使得识别更有效率。采用双气动手爪,严格处于统一平面且保持相互之间成90°,并满足强度和刚度需求,这决定了还原魔方的速度和机械结构的合理性,相比于六轴电机结构的魔方机器人具有结构上的特殊性,需要对算法输出结果作出转换和改变。经过实验证明,该机器人可以达到还原成功率为97%。
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关键词
Kociemba算法
OPENCV
颜色识别算法
双臂魔方机器人
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职称材料
题名
基于STM32的智能魔方还原机器人设计
被引量：
1
1
作者
翟东丽
杜青松
程伟
何兆丰
机构
广东省机械研究所有限公司
广州华立学院
出处
《机电工程技术》
2022年第12期136-138,164,共4页
文摘
设计一种高速、高成功率、可交互的魔方还原机器人,该魔方还原机器人以STM32f103处理器为平台,通过机械系统、控制系统、通讯和图像识别系统以及执行机构实现魔方的还原功能。绘制了魔方还原过程的整体逻辑流程,根据控制系统要求设计了上下位机通讯接口与协议。优化了机械臂驱动电机的加减速运行曲线,在保证运行稳定性的前提下尽可能提高速度。通过颜色空间的坐标变换算法和自适应补光功能算法实现了视觉系统设计。通过最后软硬件安装运行调试,结果显示本魔方还原机器人明显优于其他结构和传统算法魔方还原机器人。
关键词
锁臂环结构
魔方还原机器人
二阶段算法
图像识别
Keywords
lock arm ring
s
tructure
rubik′
s
cube
re
s
toration robot
two
s
tage
algorithm
image recognition
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
嵌入式智能解魔方机器人设计
被引量：
1
2
作者
赵晓军
莫益锭
郝文娟
季桓
张郁佳
机构
河北大学电子信息工程学院
出处
《现代电子技术》
2022年第14期139-144,共6页
基金
国家自然科学基金项目(61903119)
河北省自然科学基金项目(F2019201088)
+1 种基金
省级大型变压器内部检测的微型无缆潜测机器人研究与设计(16211824)
河北大学工商学院第二批课程建设项目(2019KCJS38)。
文摘
解魔方机器人以Cortex-A9处理器为核心,通过控制执行机构采集魔方6个面色块信息并识别,运行解算法控制机械臂复原魔方。处理器通过PWM波控制舵机系统来转动魔方面,利用OV5640摄像头采集魔方各面颜色,创新性地采用Lab模型+KNN算法进行魔方面颜色识别。结合Kociemba算法步数与计算时间综合指标进行算法优化,得到解魔方还原指令,最后配合执行机构,快速且准确复原魔方。实验观测,解魔方机器人颜色处理采用Lab模型+KNN算法可以获得近似于100%的准确率,采集并识别魔方6面时间约14 s以内。机器人计算解魔方算法设定21步以内时,运算时间小于0.5 s。最后对10组不同打乱状态魔方进行还原。实验结果表明,基于Cortex-A9嵌入式解魔方机器人在优化颜色识别与魔方还原算法后,可以在65 s内很好地完成任意打乱状态的魔方复原任务。
关键词
解魔方机器人
嵌入式
二阶段算法
Kociemba算法
颜色识别
Lab模型
解魔方算法
四机械臂
Keywords
rubik′
s
cube
solving
robot
embedded
two-
s
tage
algorithm
Kociemba
algorithm
color recognition
Lab model
rubik′s cube solving algorithm
4 robotic arm
s
分类号
TN876-34 [电子电信—信息与通信工程]
TP242.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
解魔方竞赛机器人设计
被引量：
5
3
作者
玉健鸿
李品
张帆
史颖刚
刘利
谷芳
机构
西北农林科技大学机械与电子工程学院
出处
《机电工程技术》
2021年第9期108-110,140,共4页
基金
陕西省高等教育学会2019年高等教育科学研究项目(编号:XGH19023)
2019陕西高校创新创业课程建设项目
西北农林科技大学省级“大学生创新创业训练计划”项目(编号:S202010712712)。
文摘
设计了一种面向中国高校智能机器人创意大赛的解魔方机器人,以STM32F103ZET6单片机为控制核心,通过搭载电机驱动器、电控手指气缸、气滑环,构建了解魔方竞赛机器人的控制系统;基于气动控制的工作方式,设计了机器人的机械系统和相应的控制算法。经实物搭建实验,该魔方机器人在还原100次随机打乱的三阶魔方过程中,平均耗时19 s,最长不超过25 s,对于此类竞赛机器人设计具有一定参考价值。
关键词
解魔方机器人
二阶段算法
图像识别
魔方复原
Keywords
rubik′
s
cube
robot
two-pha
s
e
algorithm
image recognition
rubik′
s
cube
recovery
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于Kociemba算法的双臂解魔方机器人还原算法研究
被引量：
2
4
作者
卢桂萍
程开
罗泽奇
吴荣鑫
陈永键
康诗铄
机构
北京理工大学珠海学院工业自动化学院
出处
《机电工程技术》
2021年第9期100-103,共4页
基金
2019年国家级大学生创新创业训练计划立项项目(编号:2019001)。
文摘
相比于现有六轴和翻滚式魔方机器人,提出更为前沿的双臂式解魔方机器人。双臂解魔方机器人包括还原算法及视觉系统和机械结构与运动控制系统。其针对还原算法和视觉系统,基于Kociemba算法结合OpenCV获取魔方相关的图像信息实现一种新的解魔方的方式,同时减少还原魔方的时间。提炼出所需的魔方颜色信息,使得识别更有效率。采用双气动手爪,严格处于统一平面且保持相互之间成90°,并满足强度和刚度需求,这决定了还原魔方的速度和机械结构的合理性,相比于六轴电机结构的魔方机器人具有结构上的特殊性,需要对算法输出结果作出转换和改变。经过实验证明,该机器人可以达到还原成功率为97%。
关键词
Kociemba算法
OPENCV
颜色识别算法
双臂魔方机器人
Keywords
Kociemba
algorithm
OpenCV
color recognition
algorithm
rubik′
s
cube
Robot
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于STM32的智能魔方还原机器人设计
翟东丽
杜青松
程伟
何兆丰
《机电工程技术》
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
嵌入式智能解魔方机器人设计
赵晓军
莫益锭
郝文娟
季桓
张郁佳
《现代电子技术》
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
解魔方竞赛机器人设计
玉健鸿
李品
张帆
史颖刚
刘利
谷芳
《机电工程技术》
2021
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
基于Kociemba算法的双臂解魔方机器人还原算法研究
卢桂萍
程开
罗泽奇
吴荣鑫
陈永键
康诗铄
《机电工程技术》
2021
2
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职称材料
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