基于STM32与OpenMV的具有低成本收集结构的乒乓球收集小车

针对当前乒乓球收集小车存在的收集结构成本较高、图像算法复杂问题,设计并实现了一种基于STM32与OpenMV的乒乓球收集小车。提出了一种新型乒乓球收集结构,包含由饮料瓶、塑料管制作的收集臂和纸盒制作的收集盒,大大降低了收集结构的制作成本。OpenMV内置丰富的图像算法,可有效降低软件开发难度。OpenMV依据乒乓球的Lab颜色阈值识别黄色乒乓球,获取其中心点坐标,并通过单目测距原理测得乒乓球与小车之间距离。设计了一种基于状态机的乒乓球追踪与收集算法,STM32将OpenMV从串口发来的乒乓球位置信息输入其中,得到运动指令,并使用PID算法将车轮转速调整到指令要求。通过上述控制算法,小车逐渐靠近乒乓球,并调整到合适位置,此时,舵机驱动收集臂完成收集。经测试,小车可适应多种地面及光照情况,乒乓球收集成功率94.47%。在室内有灯光环境下,小车可在5~156 cm距离内自主发现和收集乒乓球,收集时间在26.04 s以内。