3 系统程序设计
    3. 1  PLC程序设计
    单片机主要功能有解码各个串口指令、小车电机指令、多点定位、整个系统的压力控制和颜色识别传感器。处理各个传感器信号，把PWM控制信号传送给整个操作系统和小车电机，实现精确定位。通过RGB对G含量的测定，判定是否满足成熟黄瓜标准，如果满足会产生PWM信号，并把信号反馈到末端控制部分，机械爪抓握黄瓜并控制抓取力实施采摘。如果不满足产生PWM信号中断，机械臂继续寻找成熟黄瓜。单片机程序主要包括串口通讯程序、PWM中断、数据包解析程序、传感器信息处理程序和主程序等。采用STC89C52小的控制系统，含有32个双向I/O接口3个16位可编程的定时器，接口很充分、编程较简单并且成本低廉。该系统的稳定性较好，其输入口也满足了系统的基本要求，通过C语言进行程序编译。如图3所示。

    3.2定位系统的精准设计
    黄瓜采摘机械手采用双目识别定位系统和RGB传感器进行精准定位，克服采摘环境的非结构化，减少了太阳光的干扰，能很快区分出黄瓜和叶片。运用滚珠丝杠对其控制机械臂的伸长和缩短，使定位更加具有机动性，节省时间，使末端执行装置的韧性和灵活性得到提高。以前的研究都是单一的进行控制，费时且精度低，本文采用双传感器进行定位采摘，提高了摘取的速度和精确性。
    3.3双目识别系统
    双目识别定位系统采用两部摄像机来完成黄瓜位置的定位。对黄瓜上的一个特殊点，用安装在不同位置的两个摄像机去获取黄瓜的像，得到位置点在两部相机上的图像在平面上的坐标关系。如果知道像机精确的位置关系，就可用几何的方法得到特殊点在固定相机上的坐标系坐标，即确定了特殊点的精确位置。与人的双眼相似，有MV-8002两个高清图像收集卡。双目定位系统采用两台Microvision MV-808H相机、VS-M1024连续放大的变倍镜头、MV-8002两个高清图像收集卡，对图像进行获取和采摘位置的精确定位，在安装时，需要使芯片点焊位置准确的定位。双目识别检测系统通过对图像分析处理和图像测量，使电路板上的安装和加工位置的坐标信息更加精准，通过计算得出特殊点位置精确的坐标，然后供给机械臂运行和操控。
    3. 4 RGB传感器的设计分析
    RGB三原色传感器通过将物体颜色与参考颜色进行比较，从而检测颜色，当两个颜色在误差范围内吻合时，输出检测结果。在实际运作中，传感器输出的RGB信号读数为模拟的信号。模拟信号更适宜通信，模拟信号数字读数为三个渠道都超过每150&，吞吐量限制为典型的串行协议。单个传感器可以把RGB信号变成10位的分辨率输出，输出电压为5 mV，振针频率为1023 step/min。  CZ-V系列RGB传感器支持16位光源计算，三种检测，双数字显示同时存储8种颜色，是一部高端颜色传感器，但价格昂贵。本设计采用S9702色彩传感器。
    颜色变化的原由是无法轻松地发觉或者没有显现出来。可以用RGB的模拟信号把数字化信息储存到数据采集装置，可改变变化趋势，分析传感器的读数。许多传感器只提供一个数据转储模式的数字读数。典型的颜色传感器具有高强度的白光效果，LED光能在目标的情况下调制，反射出目标信号并且分析成红、绿、蓝三种RGB的值和光感强度。所有的信息用于验证机构和机械设备的安装是否正确及精确控制物理光感信息的颜色。对黄瓜的准确分析和判断，使采摘更加轻便，提高了对成熟黄瓜G含量的获取以及数据分析处理。
    4 结束语
    通过对黄瓜采摘机械手控制系统、程序和图像识别系统的设计，解决了以往采摘过程图像识别过慢、行走规避障碍困难等问题，为黄瓜采摘机械手的实现提供了实践性的基础。采用双目识别和RGB两大传感器使图像识别和定位更加准确，红外探头让行走受太阳光的干扰减小，滚珠丝杠使伸缩更加灵便，为采摘机械手的实现提供了有力的完善方向。但是各部分采用齿轮传动，传动机构过于简单，若使用多种传动机构将会提高采摘效率，使机械手采摘性能提高。
 

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