摘要
乒乓球是一种风靡我国且老少皆宜的全民性运动，但对于爱好者来说，在训练完捡球又费时又费力，影响体验。因此，设计一款智能乒乓球自动捡球机器人就十分有意义。本文设计了基于Arduino的智能小车拾取乒乓球装置，内容主要包括：
（1）设计了硬件平台。利用OpenMV模块进行乒乓球图像采集和处理，将乒乓球位置信息发送给Arduino, Arduino驱动电机追踪并驱动舵机拾取乒乓球，小车采用红外避障模块躲避障碍物。
（2）研究了乒乓球检测方法。针对多乒乓球检测定位问题，提出了改进的阈值检测算法；为提高检测的稳定性，在原霍夫圆检测算法基础上提出改进，提高了系统的实时性。
（3）研究了乒乓球定位方法。OpenMV采用的是单目摄像头，可以利用单目视觉测距原理测得乒乓球离摄像头的距离，实现对乒乓球的定位。
（4）研究了乒乓球追踪策略。最后针对小车电机驱动提出了经典的PID控制算法，实现对乒乓球的追踪。
经过大量的室内实验分析，该捡乒乓球智能小车硬件平台机械强度及驱动力能适应工作要求，并且可以稳定实现乒乓球的识别和测距，设计的机械爪可以实现乒乓球的抓取工作。
关键词：Arduino； OpenMV； 乒乓球识别； PID算法
Design of Table Tennis Ball Picking Device Based on Arduino
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