随着各高校对学生理论联系实际、综合运用知识能力培养的重视，在实践教学中，具有多学科融合、低入门难度、高知识密度的多功能、综合性实验平台受到了越来越多高校的青睐和应用[1,2]。近年来，随着机器视觉技术的进步和微控制器处理能力的提升，板球自动控制实验装置作为一个典型的位置伺服系统，成为学习与研究控制算法、运动控制、图像处理、视觉检测、电机拖动等专业课程的集成实验平台[3-6]。板球自动控制实验装置涉及了机械设计、系统动力学、目标检测识别、运动轨迹规划、伺服系统角度控制和实时反馈控制等诸多领域，是电子信息类、自动化类、计算机类专业学生综合运用专业知识的良好载体[7,8]。

　　本文采用高性能微控制器STM32作为控制核心，设计并实现了基于机器视觉的板球自动控制实验装置。该系统综合了多门专业课程内容，为学生学习嵌入式系统、自动控制原理、数字图像处理等专业课程提供了一个综合性实验平台，系统具有较强的趣味性，有利于提高学生参与的积极性，同时系统具有较强的专业性，有利于学生在实践探索中学习知识。

　　1 系统功能与总体架构

　　2 系统关键模块设计

　　3 测试结果与分析

　　4 结语

　　本文提出并实现了基于机器视觉的板球自动控制实验装置。基于摄像头的视觉检测算法可以实现小球的检测与定位、速度测量，更新频率为100 Hz，满足快速控制的要求。基于轨迹分解的轨迹规划算法很好地解决了板上任意2点的小球运动规划问题。小球的运动控制采用PD算法，通过控制平板的倾角改变小球的加速度，进而改变小球的位置与速度，实现了滚球闭环控制。实验结果表明，本实验装置具有集成度较高与控制快速精确的特点，工科学生可以利用该系统进行目标检测识别、运动轨迹规划、伺服跟踪和自动反馈控制等诸多知识的学习与实践，强化知识理解，提高解决实际问题的能力。

　　参考文献

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崔勇强 陈锟 白迪 王晓磊　中南民族大学电子信息工程学院