物流分揀機器人發展前景閃兔分揀機多少錢
步驟1：硬件
這是我以前用來構建的這個。我使用來自的部件以及我躺在房子周圍的東西100％構建它。
PhidgetsBoards，Motors，Hardware
HUB0000-VINTHubPhidget
1108-磁傳感器
2xSTC1001-2.5AStepperPhidget
2x3324-42STH38NEMA-17雙極無齒輪步進器
3x3002-Phidget電纜60厘米
3403-4端口集線器
3031-母尾5.5
3029-2線100‘絞線
3604-10mm白色LED
其他部件
24VDC2.0A電源
車庫廢木和金屬
拉鏈
底部切斷的塑料容器
第2步：設計機器人
我們需要設計一些可以從輸入料斗中取出一個珠子，將其放在網絡攝像頭下，然后將其移動到適當的箱子中的東西。
珠子皮卡
我決定用2片圓形膠合板做第1部分，每個膠合板在同一個地方鉆一個洞。底部件固定，頂部件連接到步進電機，步進電機可以在裝有珠子的料斗下方旋轉。當孔在料斗下移動時，它會拾取一個珠子。然后我可以在網絡攝像頭下旋轉它，然后進一步旋轉，直到它與底部的孔匹配，此時它就會落下。
在這張圖片中，我正在測試系統能行得通。一切都是固定的，除了頂部的圓形膠合板，它與下面的步進電機相連。網絡攝像頭尚未安裝。我現在只是使用Phidget控制面板轉向電機。
珠子存儲
下一部分是設計用于保持每種顏色的bin系統。我決定使用下面的第二個步進電機來支撐和旋轉具有均勻間隔隔間的圓形容器。這可以用來旋轉珠子將從其中掉出的孔下方的正確隔間。
我使用紙板和膠帶來構建它。這里最重要的是一致性-每個隔間應該是相同的尺寸，整個東西應該均勻加重，以便旋轉而不會跳過。
通過緊密貼合的蓋子完成珠子的移除一次只有一個隔間，所以可以倒出珠子。
網絡攝像頭安裝在料斗和下板孔位置之間的頂板上。這允許系統在掉落之前觀察珠子。LED用于照亮相機下方的珠子，并且環境光被阻擋，以提供一致的照明環境。這對于準確的顏色檢測非常重要，因為環境光可以真正地消除感知顏色。
位置檢測
系統能夠檢測到珠子的旋轉非常重要分隔器。這用于在啟動時設置初始位置，但也用于檢測步進電機是否已經不同步。在我的系統中，一個珠子有時會在拾取時卡住，系統需要能夠檢測并處理這種情況-通過備份和嘗試agian。
有很多方法可以處理這個（事情。我決定使用1108磁傳感器，在頂板的邊緣嵌入磁鐵。這允許我驗證每次旋轉的位置。一個更好的解決方案可能是步進電機上的編碼器，但我有一個1108左右，所以我使用它。
完成機器人
此時，一切都已經完成出來，并測試。現在是時候安裝好所有東西并轉向編寫軟件。
2個步進電機由STC1001步進控制器驅動。HUB000-USBVINT集線器用于運行步進控制器，以及讀取磁傳感器和驅動LED。網絡攝像頭和HUB0000都連接到一個小型USB集線器。使用3031引線和一些電線以及24V電源為電機供電。
步驟3：編寫代碼
C＃和VisualStudio2015用于此項目。下載本頁頂部的源代碼并按照步驟進行操作-主要部分概述如下
初始化
首先，我們必須創建，打開和初始化Phidget對象。這是在表單加載事件和Phidget附加處理程序中完成的。
privatevoidForm1_Load（objectsender，EventArgse）{
/*InitializeandopenPhidgets*/
=0;
+=Top_Attach;
+=Top_Detach;
+=Top_PositionChange;
;
=1;
+=Bottom_Attach;
+=Bottom_Detach;
+=Bottom_PositionChange;
;
=2;
=true;
+=MagSensor_Attach;
+=MagSensor_Detach;
+=MagSensor_SensorChange;
;
=5;
=true;
=0;
+=Led_Attach;
+=Led_Detach;
;
}
privatevoidLed_Attach（objectsender，e）{
=true;
=true;
=true;
}
privatevoidMagSensor_Attach（objectsender，e）{
=true;
=_1108;
=16;
}
privatevoidBottom_Attach（objectsender，e）{
=true;
=bottomCurrentLimit;
=true;
分揀機器人批發商=bottomVelocityLimit;
=bottomAccel;
=100;
}
privatevoidTop_Attach（objectsender，e）{
=true;
=topCurrentLimit;
=true;
=-1;
=-topVelocityLimit;
=-topAccel;
=100;
}
我們還在初始化期間讀取任何已保存的顏色信息，因此可以繼續之前的運行。
電機定位
電機處理代碼包括用于移動電機的便利功能。我使用的電機每轉3，2001/16步，所以我為此創建了一個常量。
對于頂部電機，我們希望能夠將3個位置發送到電機：網絡攝像頭，孔和定位磁鐵。有一個功能可以到達每個位置：
privatevoidnextMagnet（Booleanwait=false）{
doubleposn=%stepsPerRev;
+=（stepsPerRev-posn）;
if
while;
}
privatevoidnextCamera（Booleanwait=false）{
doubleposn=%stepsPerRev;
if
+=;
else
+=+stepsPerRev）;
if
while;
}
privatevoidnextHole（Booleanwait=false）{
doubleposn=%stepsPerRev;
if
+=;
else
+=+stepsPerRev）;
if
while;
}
在開始運行之前，使用磁傳感器對齊頂板。可以隨時調用alignMotor函數來對齊頂板。該功能首先快速將板轉動至1轉，直至其磁鐵數據高于閾值。然后它稍微后退一點并慢慢向前移動，捕捉傳感器數據。最后，它將位置設置為最大磁鐵數據位置，并將位置偏移重置為0.因此，最大磁鐵位置應始終為
ThreadalignMotorThread;
BooleansawMagnet;
doublemagSensorMax=0;
privatevoidalignMotor{
//Findthemagnet
=;
sawMagnet=false;
+=magSensorStopMotor;
=-1000;
inttryCount=0;
tryagain：
+=stepsPerRev;
while
;
分揀機器人去哪里買if{
if{
;
=false;
=false;
runtest=false;
return;
}
tryCount++;
（“Arewestuck？Tryingabackup.。.”）;
-=600;
while;
gototryagain;
}
=-100;
magData=newList》;
+=magSensorCollectPositionData;
+=300;
while;
-=magSensorCollectPositionData;
=-topVelocityLimit;
KeyValuePairmax=magData［0］;
foreach（KeyValuePairpairinmagData）
快遞分揀機器人充電if
max=pair;
;
magSensorMax=;
=0;
while;
（“Alignsucceeded”）;
}
List》magData;
privatevoidmagSensorCollectPositionData（objectsender，e）{
（newKeyValuePair;
}
privatevoidmagSensorStopMotor（objectsender，e）{
if{
=-300;
-=magSensorStopMotor;
sawMagnet=true;
}
}
最后，通過將底部馬達發送到其中一個胎圈容器位置來控制底部馬達。對于這個項目，我們有19個職位。算法選擇最短路徑，順時針或逆時針轉動。
privateintBottomPosition{
get{
intposn=%stepsPerRev;
if
posn+=stepsPerRev;
return（（（posn*beadCompartments）/stepsPerRev））;
}
}
privatevoidSetBottomPosition（intposn，boolwait=false）{
posn=posn%beadCompartments;
doubletargetPosn=（posn*stepsPerRev）/beadCompartments;
doublecurrentPosn=%stepsPerRev;
doubleposnDiff=targetPosn-currentPosn;
//Keepitasfullsteps
posnDiff=*16;
if（posnDiff《=1600）
+=posnDiff;
else
-=（stepsPerRev-posnDiff）;
if
while;
OpenCV用于從網絡攝像頭讀取圖像。在啟動主排序線程之前啟動相機線程。該線程不斷讀入圖像，使用Mean計算特定區域的平均顏色并更新全局顏色變量。該線程還使用HoughCircles來檢測珠子或頂板上的孔，以細化它正在尋找顏色檢測的區域。閾值和HoughCircles數字是通過反復試驗確定的，并且在很大程度上取決于網絡攝像頭，光照和間距。
boolrunVideo=true;
boolvideoRunning=false;
VideoCapturecapture;
ThreadcvThread;
ColordetectedColor;
Booleandetecting=false;
intdetectCnt=0;
privatevoidcvThreadFunction{
videoRunning=false;
capture=newVideoCapture;
using（Windowwindow=newWindow{
Matimage=newMat;
Matimage2=newMat;
while{
;
if
break;
if
detectCnt++;
else
detectCnt=0;
if（detecting||circleDetectChecked||showDetectionImgChecked）{
;
Matthres=;
thres=;
if（showDetectionImgChecked）
image=thres;
if（detecting||circleDetectChecked）{
CircleSegment［］bead=（，2，/*/4*/20，200，100，20，65）;
分揀機器人問題分析藥品分揀機器人多少錢if{
（bead［0］.Center，3，newScalar;
（bead［0］.Center，bead［0］.Radius，newScalar;
if（bead［0］.Radius》=55）{
=bead［0］.+（bead［0］.Radius/2）;
=bead［0］.-（bead［0］.Radius/2）;
}else{
=bead［0］.+;
=bead［0］.-;
}
=15;
=15;
}else{
CircleSegment［］circles=（，2，/*/4*/5，200，100，60，180）;
if{
Listxs=;
;
Listys=;
;
intmedianX=xs［/2］;
intmedianY=ys［/2］;
if
medianX=-15;
if
medianY=-15;
（medianX，medianY，100，newScalar;
if{
=medianX-7;
=medianY-7;
=15;
=15;
}
}
}
}
}
Rectr=newRect，
，
，
;
MatbeadSample=newMat;
ScalaravgColor=;
detectedColor=avgColor［2］，avgColor［1］，;
（r，newScalar;
;
;
videoRunning=true;
}
videoRunning=false;
}
}
privatevoidcameraStartBtn_Click（objectsender，EventArgse）{
if{
cvThread=newThread（newThreadStart（cvThreadFunction））;
runVideo=true;
;
=“stop”;
while
;
}else{
runVideo=false;
;
=“start”;
}
}
顏色
現在，我們可以確定珠子的顏色，并根據該顏色決定將其放入哪個容器。
這個步驟依賴于顏色比較。我們希望能夠區分顏色以限制誤報，但也允許足夠的閾值來限制假陰性。比較顏色實際上是非常復雜的，因為計算機將顏色存儲為RGB的方式，以及人類感知顏色的方式并不是線性相關的。更糟糕的是，還必須考慮在下面觀察顏色的光的顏色。
有復雜的計算色差的算法。我們使用CIE2000，如果2種顏色與人類無法區分，則輸出接近1的數字。我們使用ColorMineC＃庫來完成這些復雜的計算。已發現DeltaE值為5可在假陽性和假陰性之間提供良好的折衷。
由于容器通常有更多顏色，因此最后一個位置保留為捕獲箱。我通常將這些設置為第二次通過機器。
List
colors=newList
;
List
colorPanels=newList
;
ListcolorsTxts=newList;
ListcolorCnts=newList;
constintnumColorSpots=18;
constintunknownColorIndex=18;
intfindColorPosition{
（“Findingcolor.。.”）;
varcRGB=newRgb;
=;
=;
=;
intbestMatch=-1;
doublematchDelta=100;
for（inti=0;i《;i++）{
varRGB=newRgb;
=colors［i］.R;
=colors［i］.G;
=colors［i］.B;
doubledelta=（RGB，newCieDe2000Comparison;
//doubledelta=deltaE;
+“）：”+;
if（delta《matchDelta）{
matchDelta=delta;
bestMatch=i;
}
}
if{
（“Found！（Posn：”+bestMatch+“Delta：”+matchDelta+“）”）;
returnbestMatch;
}
if（《numColorSpots）{
;
;
（newAction，newobject［］{-1}）;
writeOutColors;
return;
郵政快遞分揀機器人}else{
（“UnknownColor！”）;
returnunknownColorIndex;
}
}
排序邏輯
排序功能將所有部分匯集在一起以實際排序珠子。該函數在專用線程中運行;移動頂板，檢測珠子顏色，將其放入垃圾箱，確保頂板保持對齊，計數珠子等。當垃圾箱變滿時，它也會停止運行-否則我們最終會溢出珠子。
ThreadcolourTestThread;
Booleanruntest=false;
voidcolourTest
=true;
if
=true;
while{
nextMagnet;
;
try{
if（《（magSensorMax-4））
alignMotor;
}catch{alignMotor;}
nextCamera;
detecting=true;
while
;
（“DetectCount：”+detectCnt）;
detecting=false;
Colorc=detectedColor;
（newAction
，newobject［］{c}）;
inti=findColorPosition;
SetBottomPosition;
nextHole;
colorCnts［i］++;
（newAction，newobject［］{i}）;
;
if（colorCnts［unknownColorIndex］》500）{
=false;
=false;
runtest=false;
（newAction，null）;
return;
}
}
}
privatevoidcolourTestBtn_Click（objectsender，EventArgse）{
if（colourTestThread==null||！）{
colourTestThread=newThread（newThreadStart;
runtest=true;
;
=“STOP”;
=;
}else{
runtest=false;
=“GO”;
=;
}
}
此時，我們有一個工作程序。一些代碼被遺漏在文章之外，所以看一下實際運行它的源代碼。
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