1. 研究目的与意义

伴随着老龄化社会的来临，劳动力紧缺和劳动力成本增加的问题越发广泛，工业生产机械臂的快速发展也变得越来越获得重视。可是，现阶段大中型工业机械臂因为成本相对高、体积巨大、实际操作繁杂，不利其在中小型企业的生产流水线普及。对“机器代替人类”要求非常大的劳动力密集公司，大多数是中小型企业。根据以上环境，很有必要设计方案并完成一种小型机器臂。为成本低的中小型六自由度机械臂在中小型企业和中小型商品生产流水线的普及作出了对本设计有意义的探索。

2. 课题关键问题和重难点

本课题主要开发一个智能分拣系统。课题的关键问题是如何使用arduino对物品实现分类抓取

要解决的主要难点有：

1.开发板与机械臂相连接，红外测距和抓取由模糊pid操控。

3. 国内外研究现状（文献综述）

机械臂是一种能够按照指令准确无误地实现一些动作的自动化产品。它不仅能够在一些不适合人类工作的场合工作，而且还能不知疲劳地一直工作下去，大大提高了生产效率和成本机械臂的种类很多，功能齐全，用于各行各业，大到工业领域的机械臂，小到桌面arduino 是一款便捷灵活的电子开发板，自发布以来获得了全球电子很多创客的认可，通过该平台的丰富的在线函数库，成本低，很适合进行二次开发，我设计的机械臂是以 arduino 为控制中心，通过超声传感器和颜色传感器等实现了机械臂的抓取与分拣。

本系统的硬件部分主要本设计中的自动分拣机械臂是一个五自由度的机械臂，主要包括底座、云台、大臂、小臂、手抓、舵机和arduino及其周边外设配置组成。系统在基于arduino微处理器和嵌入式linux系统平台上，首先通过超声波传感器测量与物体所在的距离后，把测量的

数据转换成 arduino 能够识别的二进制信号，arduino 处理完二进制信号后向舵机发送指令，然后舵机就驱动机械臂进行动作。颜色检测采用光到模拟电压转换器原理的颜色传感器，将检测到的颜色信息转换成数字信号后传给主控制器。本设计中使用的物体颜色为红、蓝、绿三种颜色。超声传感器和颜色传感器，arduino中程序主要由函数void setup（）和void loop（）组成。

4. 研究方案

根据要求，确定如下方案：

图2 软件程序设计原理图

5. 工作计划

第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料

第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；

第 3 周 确定摄像头模组、显示器模组电路，参阅有关资料，分析程序运行原理；