1.5 机器人系统架构
系统整体架构图
graph TD
A[视觉感知系统] --> B[主控决策系统]
B --> C[运动控制系统]
B --> D[机械臂控制系统]
C --> E[底盘执行机构]
D --> F[抓取执行机构]
G[用户交互系统] --> B
H[环境感知系统] --> B
B --> I[状态反馈系统]
I --> G
系统模块划分与章节对应
1. 视觉感知系统（第二章）
- 功能：采集环境图像，识别网球位置
2. 主控决策系统（第六章）
- 功能：协调各子系统，制定行为策略
3. 运动控制系统（第四章）
- 功能：控制机器人底盘运动
4. 机械臂控制系统（第五章）
- 功能：控制机械臂完成抓取动作
5. 底盘执行机构（第四章）
- 功能：驱动机器人移动
6. 抓取执行机构（第五章）
- 功能：执行网球抓取动作
7. 用户交互系统（第七章）
- 功能：提供人机交互界面
8. 环境感知系统（第三章）
- 功能：感知周围环境状态
9. 状态反馈系统（第七章）
- 功能：监控系统状态并提供反馈
系统工作流程
sequenceDiagram
participant 用户
participant 交互系统
participant 主控系统
participant 视觉系统
participant 运动控制
participant 机械臂控制
participant 底盘
participant 机械臂
用户->>交互系统: 启动任务
交互系统->>主控系统: 发送启动指令
主控系统->>视觉系统: 开始图像采集
视觉系统->>主控系统: 检测到网球位置
主控系统->>运动控制: 计算导航路径
运动控制->>底盘: 发送运动指令
底盘-->>运动控制: 位置反馈
运动控制-->>主控系统: 到达目标位置
主控系统->>机械臂控制: 准备抓取
机械臂控制->>机械臂: 执行抓取动作
机械臂-->>机械臂控制: 抓取完成
机械臂控制-->>主控系统: 任务完成
主控系统->>交互系统: 更新状态
交互系统->>用户: 显示任务完成
学习路径建议
- 基础理论（第二章）
- 先理解数字图像处理基础
- 掌握HSV颜色空间原理
- 学习目标识别算法
- 核心功能（第三、四、五章）
- 网球检测系统实现
- 机器人运动控制原理
- 机械臂控制技术
- 系统框架（第六章）
- Dora-RS中间件架构
- 数据流管理
- 节点通信机制
- 集成应用（第七章）
- 多模块协同工作
- 系统服务化部署
- 性能优化技巧
- 实践创新
- 尝试改进网球识别算法
- 优化运动控制参数
- 扩展机械臂功能