基于二维码识别的分拣机械臂控制系统设计

来源：机床与液压杂志2025年第3期北京时间：

作者：关静丽，侯明，柏森

单位：北京信息科技大学自动化学院；北京信息科技大学自动化学院；北京信息科技大学自动化学院

摘要：为了提高物流行业自动化水平，提高物料分拣的工作效率、减少人工成本，设计基于二维码识别的分拣机械臂控制系统。以树莓派为主控制器，通过OpenCV图像处理、二维码识别、逆运动学求解和六自由度机械臂驱动等环节，实现了根据二维码存储的信息进行物料分拣。为了提高二维码识别的准确率，针对二维码图像的磨损、划痕等问题，利用OpenCV对图像进行灰度化、滤波、二值化和闭运算等图像预处理操作；针对二维码位置的随机性和镜头畸变问题，通过定位算法和透视矫正提取出二维码，再根据QR码结构和编码规则进行二维码译码。为了使机械臂平滑稳定运行，采用简洁的几何法进行逆运动学的计算，并在机械臂驱动中加入多路舵机速度控制。实验结果表明：对于正常和有轻微划痕的二维码，二维码识别率可以达到100%，机械臂能够有效完成自动分拣任务,具有一定的实用价值。

关键词：分拣机械臂;树莓派;二维码;OpenCV