定置型採果機器人之設計與控制－三維追蹤定位

 

仿生視覺系統應用於採果機器人之設計與控制

摘要

　　採果這項研究的主要難題就是成本過高以及數值運算的繁複。本研究團隊提出一項機構設計整合以及一個三維自動追蹤控制方法來處理採果所需的定位追蹤問題。機構的設計部分包含藉由本研究團隊提出的仿生視覺系統(Double Pan-Tilt System)以及關節型機械手臂機構，組成七個自由度的採果概念機。以仿生視覺系統的伺服馬達命令，作為機構自動追蹤控制的回授資訊；整個採果控制運算沒有絕對座標與相對座標間的轉換，直接在視覺機構系統與關節型手臂的相對座標系完成控制，用最簡單的方式達成視覺感測的控制系統。本篇研究在視覺感測與追蹤的部分，是使用視覺模組Pixy Cmucam5與Arduino控制卡來達成，主要貢獻在於提出座標轉換的方法簡化採果定位方面的問題，並提出一個低成本、高靈活度、並且能隨插即用的採果系統設計，可將進入活動區間(Working Space)的目標物進行定位追蹤控制，並由此概念機進行實驗，驗證此項採果控制法則之可行性。

成果分享

　　三維追蹤定位控制將分為三階段：

(1)Pan角運動追蹤控制：

(2)Tilt角運動追蹤控制：

(3)遠近運動追蹤控制：

模擬採果時辨識目標至追蹤定位的超陽春影片：

為了要展示隨插即用的功能，將自動追蹤系統固定在藍芽遙控車上，遙控鋁車前進讓目標進入採果機的偵測區間，讓採果機自動追蹤至定位的一項功能展現影片。

詳細做法附上論文內容：