捡球机器人的图像处理软件开发.pdf

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1、2014年8月机床与液压Aug．2014第42卷第l5期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．15DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．15．011捡球机器人的图像处理软件开发林淦，刘建群，许东伟(广东工业大学机电工程学院，广东广州510006)摘要：为解决乒乓球场上乒乓球的捡取问题，设计了一种以ARM9作为主控制器的捡球机器人，并希望能将其应用到乒乓球等球类训练场中，实现自动捡球。该设计的控制系统采用$3C2440为主控器、OV9650型号摄像头为视觉输入作为整体硬件

2、架构，并具有视觉、图像处理、机械控制等功能。试验表明，该机器人运行可靠。该研究为其他同类视觉识别机器人的设计提供了参考。关键词：$3C2440；0V9650；视觉输入；图像处理中图分类号：TP242．3文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)15—042—4DevelopmentofImageProcessingSoftwareforPingpongPickingRobotLINGan．LIUJianqun．XUDongwei(SchoolofElectromechanicalEngineering，Guan

3、gdongUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong510006，China)Abstract：InordertOsolvetheproblemofpickinguppingpongsintabletennisfiled，akindofrobotusingARM9asthemaincontrollerwasdesigned，andhopedthatitcanbeappliedtotabletennistrainingfieldstoautomaticallypickupballs．T

4、hiscontrolsys—ternwasselectivelydesignedforthewholehardwarestructurebyusing$3C2440asthemaincontroller，0V9650cameraasvisualin—put，andhadthefunctionofvision，imageprocessingandmechanicalcontro1．Testshowsthattherobotoperatesreliably，whichstudycanofferareferencetodesig

5、nofothersimilarvisualrobots．Keywords：$3C2440；0V9650；Visualinput；Imageprocessing近年来，随着社会的发展与进步，体育训练越来开发的基于ARM920T内核的$3C2440片内集成了越受到人们的重视，若能将一些服务性质的事情交给Camera接口、LCD控制器、PWM、SPI等控制模块接机器人做，那么体育运动就达到了娱乐兼自动化的效口，ARM920T内核强大指令集和先进的电源管理使果了。基于这个目的，设计一种应用于乒乓球体育这款芯片非常适合智能控制领域。

6、运动的自主式移动的服务机器人，以取代人工实现自该设计采用ARM9作为软硬件的控制核心，以乒动捡球。乓球场自动捡球机器人为设计对象，重点研究了各功以下主要介绍基于$3C2440开发平台的捡球机能模块在ARM9平台的软件开发。器人图像处理软件的视觉系统，并重点介绍了图像处该系统的硬件结构主要包括CPU模块、显示和理及球体定位的设计与实现。触摸屏模块、视觉模块(OV9650摄像头)、超声波1系统硬件选型和整体架构模块和电机控制模块。其中，中心处理器ARM920T作为球场的捡球机构，至少具有下面几个功能：工作频率为400MHz，具

7、备了16KB的I-Cache和16(1)要求具有彩色的视觉系统功能；KB的C—Cache／MMU微处理器以及静态存储控制器、(2)要求具有反应速度快，球定位准确；SDRAM控制器、NANDFLASH、NORFLASH等多种(3)必须操作方便，成本低廉；控制器。系统的整体硬件框架如图1所示。(4)能够长期稳定工作，易于维护。根据以上的技术要求，提出了$3C2440开发平台及0V9650型号摄像头作为系统硬件的设计方案，该方案具有快速、稳定的特征。作为目前嵌入式系统应用最广泛的32位嵌入式处理器之一，ARM处理器以其低成本、低

8、功耗和高图1系统整体硬件框架性能的优点成为各开发解决方案的首选。Atmel公司收稿日期：2013—06—17基金项目：广东省创新实验资助项目(1184510002)；广东省引进创新科研团队计划资助项目(201001G0104781202)作者简介：林淦(1988一)，男，硕士研究生，研究方向为机器人与数