วิจัย การพัฒนาหุ่นยนต์เก็บผลมะเขือเทศราชินีแบบอัตโนมัติด้วยวิธีการประมวลผลภาพ

78

รูปท่ี 4.9 สีตวั อยา่ งชุดที่ 9

รูปที่ 4.10 สีตวั อยา่ งชุดท่ี 10
จากการทดลองตรวจจบั สีสรุปไดว้ า่ โปรแกรมสามารถตรวจจบั สีแดง สีสม้ และจดั การสีท่ีไม่
ตอ้ งการออกไดท้ ้งั 10 ชุดตวั อยา่ งไดถ้ ูกตอ้ งโดยไมม่ ีคา่ ความผิดพลาดท้งั 10 ตวั อยา่ ง

4.2 ผลการพัฒนาโปรแกรมควบคุมการทางานของหุ่นยนต์เกบ็ ผลมะเขือเทศราชินีแบบ
อตั โนมตั ดิ ้วยวิธีการประมวลผลภาพ

การทางานของหุ่นยนต์ท้ังหมดสามารถส่ังการผ่านโปรแกรม Visual Basic 2010 แล้วส่ง
ชุดคาสั่งไปยงั บอร์ด Arduino ผา่ นทาง Serial Port และ Arduino ส่งคาสั่งน้นั ต่อไปยงั อุปกรณ์ต่างๆ
โดยแบง่ ออกไดด้ งั น้ี

79

รูปท่ี 4.11 หนา้ จอโปรแกรมสงั่ การหุ่นยนต์
4.2.1 ผลการทางานของกลอ้ ง

4.2.1.1 กลอ้ งไกล (Camera1)
4.2.1.2 กลอ้ งใกล้ (Camera2)
4.2.1.3 ภาพน่ิงที่ไดจ้ ากกลอ้ งไกลที่ระยะ 65 เซนติเมตร (Process Camera1)
4.2.1.4 ภาพนิ่งท่ีไดจ้ ากกลอ้ งไกล (Process Camera1) ที่ตรวจจบั มะเขือเทศได้ (Process
Camera2)

รูปท่ี 4.12 การทางานของกลอ้ ง 1 (Camera1) และ 2 (Camera2) แบบ Real Time และแสดงภาพนิ่ง
ที่นามาประมวลผลภาพ

80

4.2.2 ส่วนของการกาหนดค่าท่ีเหมาะสมของการประมวลผลภาพ

4.2.2.1 กาหนดค่า Max และ Min ของ Gray Scale
4.2.2.2 กาหนดค่า Max และ Min ของ Radius Circle
4.2.2.3 กาหนดค่า dp และ Dist
4.2.2.4 ป่ มุ ทางานแบบประมวลภาพน่ิง (Image)
4.2.2.5 ป่ ุมทางานแบบประมวลภาพที่เป็นวีดีโอ (VDO)
4.2.2.6 ป่ มุ หยดุ กระบวนการทางานของท้งั ภาพนิ่งและวดี ีโอ (Stop)

รูปที่ 4.13 ส่วนของการกาหนดคา่ ที่เหมาะสมของการประมวลผลภาพ

4.2.3 ส่วนของการควบคมุ หุ่นยนตแ์ บบ Manual และเร่ิมตน้ การทางานของระบบประมวล
ภาพ ตาแหน่งของมะเขือเทศ และคานวณองศาการทางานของหุ่นยนต์

4.2.3.1 Group Box Camera เร่ิมต้นการทางานของระบบประมวลภาพ ตาแหน่งของ
มะเขือเทศ และคานวณองศาการทางานของหุ่นยนต์ (ป่ ุมWebcam) และป่ ุมหยุดการทางานของ
ระบบประมวลภาพ ตาแหน่งของมะเขือเทศ และคานวณองศาการทางานของหุ่นยนต์ (ป่ มุ Stop)

4.2.3.2 Group Box Joint 1 ทาหนา้ ท่ีควบคมุ การหมนุ ของแขนท่อนที่ 1 โดย ป่ ุม Left
ทาหนา้ ท่ีหมนุ ซา้ ย และป่ ุม Right ทาหนา้ ท่ีขวา

81

4.2.3.3 Group Box Joint 2 ทาหนา้ ท่ีควบคุมการหมุนของแขนท่อนที่ 2 โดย ป่ ุม Left
ทาหนา้ ท่ีหมุนซา้ ย และป่ มุ Right ทาหนา้ ท่ีขวา

4.2.3.4 Group Box Axis Z ทาหนา้ ท่ีควบคุมการเคล่ือนที่ในแนวแกน z โดย ป่ มุ Up ทา
หนา้ ท่ีเคลื่อนข้ึน และป่ ุม Down ทาหนา้ ที่เคลื่อนลง

4.2.3.5 Group Box Axis X ทาหนา้ ท่ีควบคมุ การเคล่ือนท่ีในแนวแกน x โดย ป่ ุม
Forward ทาหนา้ ท่ีเคลื่อนไปขา้ งหนา้ และป่ มุ Reverse ทาหนา้ ที่ถอยหลงั

4.2.3.6 Group Box Gripper ทาหนา้ ท่ีควบคมุ มือของหุ่นยนตโ์ ดย ป่ ุม Keep ทาหนา้ ท่ี
คีบและป่ มุ Release ทาหนา้ ท่ีปล่อย

รูปท่ี 4.14 ส่วนของการควบคุมหุ่นยนตแ์ บบ Manual

4.2.4 ส่วนของการเชื่อมต่อ COM Port, Baud Rate และแสดงตาแหน่ง (x, y, z) ของมะเขือเทศ
ก่อนเร่ิมส่ังการหุ่นยนต์ตอ้ งเลือก COM Port และ Baud Rate ให้ตรงกันกับ Arduino

ก่อน หลงั จากท่ีเลือก COM Port และ Baud Rate ที่ตอ้ งการแลว้ จากน้นั กดที่ป่ ุม Select COM ส่วน
ของ Position Objects จะแสดงตาแหน่งเป้าหมายปัจจุบนั ที่กาลงั ทางาน

82

รูปที่ 4.15 ส่วนของการเชื่อมต่อ COM Port, Baud Rate และแสดงตาแหน่ง (x, y, z) ของมะเขอื เทศ
4.2.5 พกิ ดั ของเมาส์คลิกและกาหนดค่า x และ x0
4.2.5.1 Group Box Mouse Click คือ แสดงคา่ ท่ีไดจ้ ากการเลือกคลิกเลือกตวั ตาแหน่งใน

หนา้ จอ Process Camera1 (ใชไ้ ดก้ บั Mode Manual)
4.2.5.2 Group Box Define X คือ กาหนดคา่ x (ท่ีใชใ้ นการคานวณหาองศาของแขนกล

ทอ่ นที่ 1 และ 2) ส่วน x0 คือ กาหนดคา่ ระยะไกลสุดของฐานถึงฉาก (การเคลื่อนที่แบบ Manual)

รูปที่ 4.16 แสดงพกิ ดั ของเมาส์คลิก กาหนดค่า x และ x0

83

4.2.6 การเลือก Mode การทางานของหุ่นยนต์
โหมดการสง่ั งานหุ่นยนตจ์ ะแบง่ ออกเป็น 2 โหมดคือ Auto และ Manual โดยแตล่ ะป่ ุม

ทางานดงั น้ี
4.2.6.1 ป่ มุ AUTO คือ สัง่ การคร้ังเดียวทางานจนจบข้นั ตอนการทางาน
4.2.6.2 ป่ ุม START คอื สงั่ การเคล่ือนที่แบบ Manual ตามพิกดั จากเมาส์คลิก
4.2.6.3 ป่ มุ RESET คอื เคลื่อนท่ีกลบั มาท่ีพกิ ดั เดิมจากท่ีกดป่ ุม START ไป
4.2.6.4 ป่ ุม Clear Data คือ การลา้ งขอ้ มลู จาก Objects Position (Pixel), Objects Position

(m) และAngle of each Arm (Degree) แลว้ ทาการคานวณใหม่

รูปท่ี 4.17 การเลือก Mode การทางานของหุ่นยนต์

4.2.7 ส่วนของการทางานและระยะเซนเซอร์
คา่ ท่ีแสดงมีความหมายดงั น้ี No. Detect คอื จานวณมะเขอื ท้งั หมดท่ีประมวลผลภาพได้

No. Object คือ ตาแหน่งมะเขือเทศท่ีกาลงั ทางาน และ Delta_x คอื ระยะห่างจากมือของหุ่นยนตถ์ ึง
มะเขอื เทศ

84

รูปท่ี 4.18 ส่วนของการทางานและระยะเซนเซอร์
4.2.8 ส่วนแสดงพกิ ดั ตาแหน่งและคานวณมุมองศาของแขนกล

4.2.8.1 Objects Position (Pixel) คือ แสดงพิกดั ตาแหน่งแบบพิกเซล
4.2.8.2 Objects Position (m) คอื แสดงพกิ ดั ตาแหน่ง y และ z
4.2.8.3 Angle of each Arm (Degree) คือ แสดงค่าองศาของ Link 1 (q1) และ Link 2 (q2)

รูปท่ี 4.19 ส่วนแสดงพิกดั ตาแหน่งและคานวณมมุ องศาของแขนกล

85

4.3 ผลการทดลองการตรวจจับมะเขือเทศด้วยวิธีการประมวลผลภาพ

4.3.1 Canny คือ วิธีการปรับความละเอียดของเส้นขอบในรูปภาพจนกวา่ จะไดเ้ ส้นขอบภาพท่ี
เหมาะสมของรูปภาพ
ตารางท่ี 4.2 ค่า Min และ Max เพอื่ ใหเ้ ห็นความแตกตา่ งของเส้นขอบ

Canny
Min Max
4 104
9 109
14 114
19 119
24 124

รูปท่ี 4.20 การปรับค่า Canny ที่ Min = 4 และ Max = 104

86
รูปที่ 4.21 การปรับคา่ Canny ท่ี Min = 9 และ Max = 109
รูปท่ี 4.22 การปรับคา่ Canny ที่ Min = 14 และ Max = 114

87

รูปท่ี 4.23 การปรับคา่ Canny ท่ี Min = 19 และ Max = 119

รูปที่ 4.24 การปรับคา่ Canny ท่ี Min = 24 และ Max = 124
จากรูปที่ 4.20 – 4.24 แสดงให้เห็นว่า การปรับค่าของระบบ Canny คือ การปรับความ
ละเอียดของเส้นขอบในรูปภาพจนกวา่ จะไดเ้ ส้นขอบภาพท่ีเหมาะสม และจากการปรับ Canny ท้งั 5
ค่า จะได้ค่า Canny ท่ีเหมาะสมกบั รูปน้ีคือ Min = 9 และ Max = 109 ซ่ึงจะนาค่าไปใช้ในการหา
รัศมีวงกลมในหวั ขอ้ 4.3.2 ต่อไป

88

4.3.2 Radius Circle คือการกาหนดค่า Min และ Max ของรัศมีวงกลมที่ตอ้ งการสร้างลอ้ มรอบ
วตั ถุท่ีตรวจจบั ในรูปภาพ

ตารางท่ี 4.3 ค่า Min และ Max เพือ่ ใหเ้ ห็นความแตกตา่ งของขนาดของรัศมีวงกลม

Radius Circle

Min Max จานวณวงกลมท่ีตรวจจบั ได้

35 45 12

40 50 10

45 55 10

50 60 9

55 65 7

รูปที่ 4.25 การปรับคา่ Radius Circle ท่ี Min = 35, Max = 45 และ Canny Min = 9, Max = 109

89
รูปที่ 4.26 การปรับค่า Radius Circle ท่ี Min = 40, Max = 50 และ Canny Min = 9, Max = 109
รูปท่ี 4.27 การปรับคา่ Radius Circle ท่ี Min = 45, Max = 55 และ Canny Min = 9, Max = 109

90

รูปที่ 4.28 การปรับค่า Radius Circle ที่ Min = 50, Max = 60 และ Canny Min = 9, Max = 109

รูปท่ี 4.29 การปรับค่า Radius Circle ที่ Min = 55, Max = 65 และ Canny Min = 9, Max = 109
จากรูปท่ี4.25 – 4.29 แสดงให้เห็นว่า ค่าความเหมาะของรัศมีวงกลมทาให้สามารถ

ตรวจจบั รูปภาพไดแ้ ม่นยามากย่ิงข้ึน และค่า Radius Circle ท่ีเหมาะสมกบั รูปภาพน้ีคือ Min = 40
และ Max = 50 ซ่ึงจะนาคา่ รัศมีท่ีเหมาะสมไปใชใ้ นการปรับคา่ dp ในหวั ขอ้ 4.3.3 ตอ่ ไป

91

4.3.3 Hough Circle Transform เป็ นเทคนิคที่ใช้สาหรับการหาตาแหน่งของวงกลมในภาพ
โดยจะทาการหาจุดศูนยก์ ลางและรัศมีของวงกลม

dp คอื อตั ราส่วนผกผนั ของความละเอียดของตวั สะสมต่อความละเอียดของภาพ
ตารางท่ี 4.4 อตั ราส่วนผกผนั ของความละเอียดของตวั สะสมตอ่ ความละเอียดของภาพ

dp จานวณวงกลมท่ีตรวจจบั ได้
20
3 10
4 20
5 20
6 22

รูปที่ 4.30 การปรับค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 40, Max = 50 และ dp = 2

92
รูปท่ี 4.31 การปรับค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 40, Max = 50 และ dp = 3
รูปท่ี 4.32 การปรับค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 40, Max = 50 และ dp = 4

93

รูปที่ 4.33 การปรับค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 40, Max = 50 และ dp = 5

รูปท่ี 4.34 การปรับค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 40, Max = 50 และ dp = 6
จากรูปที่ 4.30 – 4.34 แสดงให้เห็นว่า การปรับค่า dp ท่ีเหมาะสมจะทาให้ไดว้ งกลมท่ี

ตอ้ งการตรวจจบั ไดแ้ มน่ ยาถูกตอ้ งมากยงิ่ ข้ึน และค่า dp ท่ีเหมาะสมกบั รูปมีค่าอยทู่ ี่ dp = 3
ในการปรับค่า Canny, Radius Circle และ dp เพ่ือหาจานวนวงกลมแลว้ จะเห็นไดว้ า่ ค่า

Canny, Radius Circle และ dp ที่เหมาะสมกับรูปภาพได้ดังน้ี Canny Min = 9, Max = 109 Radius
Circle Min = 40, Max = 50 และ dp = 3 ดงั รูปท่ี 4.35

94

รูปที่ 4.35 การปรับค่า Radius, Canny และ dp ท่ีเหมาะสม

4.4 ผลการทดลองการตรวจจบั มะเขือจากไฟล์วีดโิ อ (mp4)

เพอ่ื เปรียบเทียบความแตกตา่ งระหวา่ งการตรวจจบั มะเขอื แบบภาพน่ิง และการตรวจจบั แบบ
เรียลไทมเ์ ราจึงไดน้ าไฟลว์ ดี ีโอ (mp4) มาใชใ้ นการเปรียบเทียบการทางานของระบบ Image
processing ในโปรแกรม Visual Basic 2010 ไดผ้ ลทดสอบดงั ตอ่ ไป

รูปท่ี 4.36 การปรับค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 40 Max = 50 และ dp = 3

95
เม่ือนาค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 40, Max = 50 และ dp = 3 ท่ีได้
จากการทดสอบกบั ภาพนิ่งมาใชก้ บั วีดีโอผลท่ีไดค้ ือค่าน้ีไม่สามารถนามาใชก้ บั วีดีโอไดเ้ น่ืองจาก
ขนาดรัศมีของวงกลมเลก็ เกินไป

รูปที่ 4.37 การปรับค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 50 Max = 60 และ dp = 3

รูปท่ี 4.38 การปรับค่า Canny Min = 9 Max = 109, Radius Circle Min = 60 Max = 70 และ dp = 3
จากรูปที่ 4.37 และ 4.38 ไดท้ าการปรับเพิ่มขนาดของรัศมีวงกลมแสดงใหเ้ ห็นการเปลี่ยนแปลง

ไปหลงั จากปรับคา่ รัศมีของวงกลมเพ่ิมข้ึนจาก Min = 50 Max = 60 และ Min = 60 Max = 70

96

รูปท่ี 4.39 การปรับค่า Canny Min = 20 Max = 120, Radius Circle Min = 70 Max = 85 และ dp = 3
จากรูปท่ี 4.39 ค่าท่ีใกล้เคียงที่สุดท่ี Canny Min = 20 Max = 120, Radius Circle Min = 70

Max = 85 และ dp = 3 และแสดงให้เห็นว่าการปรับค่า Canny, Radius Circle และ dp ในวีดีโอมี
ความแตกแตกต่างจากภาพน่ิงเพราะวีดีโอมีการขยบั ตาแหน่งตลอดเวลา ขนาด มุมมอง เฉดสี แสง
และเงา ที่แตกตา่ งกนั และทาใหก้ ารประมวลภาพเกิดความคาดเคลื่อนตามไปดว้ ย

4.5 ผลการทดลองการเคล่ือนท่ขี องหุ่นยนต์ SCARA

การเคลื่อนท่ีของหุ่นยนต์ SCARA จะใชห้ ลกั การเคล่ือนท่ี แขนท่อนที่ 1 และ 2 เป็นส่วนใหญ่
และมีสมการคานวณหามมุ องศาของแต่ละทอ่ นไดด้ งั สมการต่อไปน้ี

รูปท่ี 4.40 ลกั ษณะการเคลื่อนท่ีของหุ่นยนต์ SCARA และตวั แปรตา่ งๆ

97

จากรูปที่ 4.40 สามารถเขยี นสมการการเคล่ือนที่ของหุ่นยนต์ SCARA ได้ 2 รูปแบบ คือ
สมการที่ 4.1 และ 4.2 ใชก้ บั รูปแบบท่ี 1 สมการที่ 4.3 และ 4.4 ใชก้ บั รูปแบบที่ 2

2 = −1 ( 2+ 2− 12− 22) ……………… (4.1)
……………… (4.2)
2 1 2 ……………… (4.3)
……………… (4.4)
1 = −1 ( ) − −1 ( 2 2 )

1+ 2 2

2 = − −1 ( 2+ 2− 12− 22)

2 1 2

1 = −1 ( ) + −1 ( 2 2 )

1+ 2 2

เม่ือ 1 คือ มุมองศาท่ีแขนทอ่ นที่ 1
2 คอื มมุ องศาที่แขนท่อนท่ี 2
1 คือ ความยาวของแขนท่อนท่ี 1
2 คอื ความยาวของแขนท่อนท่ี 2
คือ ความยาวของแขนจากจุดหมุนท่อนท่ี 1 ถึงปลายมือ

คอื ระยะห่างจากจุดก่ึงกลาง (x, 0, z) ถึงวตั ถุ (x, ±y, z)

เพือ่ หาประสิทธิภาพการเคล่ือนที่ของแขนกลจะนาคา่ ที่แขนกลเคลื่อนที่ไดจ้ ริงเปรียบเทียบกบั
คา่ ที่คานวณไดจ้ ากสมการ ซ่ึงจะไดค้ ่าความคาดเคลื่อน หรือคา่ Error ไดด้ งั สมการต่อไปน้ี

% = | − | × 100 ……………… (4.5)



เม่ือ คือ ค่าจริง (True value)
คอื ค่าที่ไดจ้ ากการวดั (Measure value)

การทดลองการเคลื่อนท่ีของหุ่นยนต์ SCARA แบ่งออกเป็ น 2 ส่วนคือ การเคล่ือนท่ีตาม
แนวแกน +y (x, +y, z) จะใชส้ มการที่ 4.3 และ 4.4 ในการคานวณหามุมของ q2 และ q1 และการ
เคลื่อนท่ีตามแนวแกน -y (x, -y, z) จะใชส้ มการท่ี 4.1 และ 4.2 ในการคานวณหามุมของ q2 และ q1
เพื่อเปรียบเทียบค่าท่ีไดจ้ ากการคานวณ และค่าท่ีวดั จริง จากสมการที่ 4.5 เพ่ือหาค่าความผิดพลาด
ในการเคล่ือนท่ี ไดด้ งั ตารางที่ 4.5 และ 4.6

98

ตารางที่ 4.5 การเคลื่อนท่ีของแขนกลตามคา่ +y ท่ีตาแหน่ง (0.40, +y, 0)

+y

คา่ จากสมการ คา่ ที่วดั จริง เปอร์เซ็นตค์ วามผดิ พลาด

y q1 q2 y q1 q2 y q1 q2
(เมตร) (องศา) (องศา) (เมตร) (องศา) (องศา) (เมตร) (องศา) (องศา)

0 41.55 -100.80 0 40 -100 0 % 3.73 % 0.79 %

0.05 48.34 -100.2 0.05 48 -100 0 % 0.7 % 0.19 %

0.10 54.54 -97.72 0.10 54 -98 0 % 0.99 % 0.28 %

0.15 59.9 -93.91 0.15 60 -94 0 % 0.16 % 0.09 %

0.20 63.67 -88.61 0.21 63 -87 5 % 1.05 % 1.81 %

0.25 66.44 -81.76 0.26 68 -80 4 % 2.34 % 2.15 %

0.30 68.01 -73.21 0.31 70 -73 3.33 % 2.92 % 0.28 %

0.35 68.01 -62.56 0.36 70 -62 2.85 % 2.92 % 0.89 %

จากการทดสอบเคลื่อนที่แขนกลตามค่า +y ท่ีตาแหน่ง (0.40, +y, 0) ตามตารางท่ี 4.5 แสดงให้
เห็นว่าแขนกลสามารถเคล่ือนที่ตามองศาที่คานวณไดห้ รือไม่ โดยการนาค่าท่ีไดจ้ ากการคานวณมา
เปรียบเทียบกบั ค่าท่ีวดั ได้ ซ่ึงคา่ ความผิดพลาดมากท่ีสุดคือ y = 5 %, q1 = 3.73 % และ q2= 2.15 %

รูปท่ี 4.41 วดั มุม q1 = 60 องศา ท่ี y = 0.15 เมตร (0.40, 0.15, 0)

99
รูปท่ี 4.42 วดั มุม q2 = -94 องศา ท่ี y = 0.15 เมตร (0.40, 0.15, 0)

รูปที่ 4.43 วดั คา่ +y ท่ี y = 0.15 เมตร (0.40, 0.15, 0)

100

ตารางที่ 4.6 การเคลื่อนที่ของแขนกลตามค่า -y ที่ตาแหน่ง (0.40, -y, 0)

-y

ค่าสมการ ค่าท่ีวดั จริง เปอร์เซ็นตค์ วามผดิ พลาด

y q1 q2 y q1 q2 y q1 q2
(เมตร) (องศา) (องศา) (เมตร) (องศา) (องศา) (เมตร) (องศา) (องศา)

0 -41.55 100.80 0 -40 100 0 % 3.73 % 0.79 %

-0.05 -48.39 100.02 -0.05 -49 100 0 % 1.26 % 0.19 %

-0.10 -54.50 97.72 -0.10 -55 98 0 % 0.91 % 0.28 %

-0.15 -59.65 93.91 -0.15 -59 94 0 % 1.08 % 0.09 %

-0.20 -63.69 88.61 -0.20 -64 88 0 % 0.48 % 0.68 %

-0.25 -66.51 81.76 -0.25 -66 83 0 % 0.76 % 1.51 %

-0.30 -68 73.21 -0.30 -68 72 0 % 0 % 1.65 %

-0.35 -67.93 62.56 -0.35 -68 63 0 % 0.1 % 0.7 %

จากการทดสอบเคล่ือนที่แขนกลตามค่า -y ท่ีตาแหน่ง (0.40, -y, 0) ตามตารางที่ 4.5 แสดงให้
เห็นวา่ แขนกลสามารถเคลื่อนที่ตามองศาท่ีคานวณไดห้ รือไม่ โดยการนาค่าท่ีไดจ้ ากการคานวณมา
เปรียบเทียบกบั คา่ ท่ีวดั ได้ ซ่ึงคา่ ความผดิ พลาดมากท่ีสุดคือ y = 0 %, q1 = 3.73 % และ q2= 1.65 %

รูปท่ี 4.44 วดั มมุ q1 = -59 องศา ที่ y = -0.15 เมตร (0.40, -0.15, 0)

101

รูปที่ 4.45 วดั มมุ q2 = 94 องศา ที่ y = -0.15 เมตร (0.40, -0.15, 0)

รูปท่ี 4.46 วดั คา่ -y ท่ี y = -0.15 เมตร (0.40, -0.15, 0)

4.6 ผลการทดลองเกบ็ ผลมะเขือเทศจาลองบนฉากจาลอง

การเก็บผลมะเขือเทศจาลองบนฉากจาลองสามารถสั่งการผ่านโปรแกรม Visual Basic 2010
ได้ดว้ ยการเก็บแบบอตั โนมตั ิตามตาแหน่งพิกดั จากตาแหน่งท่ีคานวณได้ และด้วยการเก็บแบบ
Manual โดยคลิกท่ีตาแหน่งที่ตอ้ งการในหนา้ จอโปรแกรมหรือเกบ็ แบบ Auto โดยส่ังเพียงคร้ังเดียว
เกบ็ ผลมะเขือเทศท้งั หมด เพ่อื ใหใ้ หแ้ ขนกลเคลื่อนท่ีไปหาเป้าหมายน้นั ๆ ตามที่ตอ้ งการ

102

4.6.1 การเกบ็ ผลมะเขอื เทศตามแนวแกน y ท่ีแกน z เทา่ กบั 0 (0.52, ±y, 0)
เร่ิมตน้ ท่ีการจบั ภาพน่ิงท่ีระยะห่างจากกลอ้ ง 1 ถึงฉากจาลอง เท่ากบั 0.65 m จากน้นั นา

ภาพที่ไดไ้ ปประมวลผลภาพเพอื่ หาตาแหน่งของมะเขือตามพิกดั (x, y, z) และเลือก Mode “AUTO”
โดยใชค้ าสัง่ เพียงคร้ังเดียวในการเก็บผลมะเขอื เทศท้งั หมดจานวน 7 ลกู

ตารางท่ี 4.7 การเก็บผลมะเขือเทศตามแนวแกน y ที่ตาแหน่ง (0.52, ± y, 0) ทดลองคร้ังท่ี 1

ผลที่ ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการ มมุ ของแขนกล ผลการ

คร้ังท่ี (พิกเซล) คานวณ (เมตร) (องศา) เก็บ

.X . Y y z q1 q2

1 49 163 0.30 0.00 42.81 -29.95 

2 98 166 0.20 -0.01 43.52 -53.15 

3 146 165 0.10 -0.01 37.65 -63.55 

1 4 191 164 0.00 -0.01 28.69 -66.62 

5 242 164 -0.10 -0.01 -38.30 62.98 

6 290 164 -0.20 -0.01 -43.78 51.88 

7 338 161 -0.30 0.00 -42.30 27.58 

เปอร์เซ็นตค์ วามผิดพลาด 0%

ตารางที่ 4.8 การเก็บผลมะเขือเทศตามแนวแกน y ท่ีตาแหน่ง (0.52, ± y, 0) ทดลองคร้ังท่ี 2

ผลที่ ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการ มุมของแขนกล ผลการ

คร้ังที่ (พิกเซล) คานวณ (เมตร) (องศา) เกบ็

.X .Y y z q1 q2
1 49 163 0.30 0.00 42.81 -29.95 

2 98 166 0.20 -0.01 43.52 -53.15 

3 146 165 0.10 -0.01 37.65 -63.55 

2 4 191 164 0.00 -0.01 28.69 -66.62 

5 242 164 -0.10 -0.01 -38.30 62.98 

6 290 164 -0.20 -0.01 -43.78 51.88 

7 338 161 -0.30 0.00 -42.30 27.58 

เปอร์เซ็นตค์ วามผิดพลาด 0%

103

ตารางท่ี 4.9 การเก็บผลมะเขือเทศตามแนวแกน y ท่ีตาแหน่ง (0.52, ± y, 0) ทดลองคร้ังที่ 3

ผล ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการ มุมของแขนกล ผลการ

คร้ัง ที่ (พิกเซล) คานวณ (เมตร) (องศา) เกบ็

ที่ .X .Y y z q1 q2
1 49 163 0.30 0.00 42.81 -29.95 

2 98 166 0.20 -0.01 43.52 -53.15 

3 146 165 0.10 -0.01 37.65 -63.55 

3 4 191 164 0.00 -0.01 28.69 -66.62 

5 242 164 -0.10 -0.01 -38.30 62.98 

6 290 164 -0.20 -0.01 -43.78 51.88 

7 338 161 -0.30 0.00 -42.30 27.58 

เปอร์เซ็นตค์ วามผิดพลาด 0%

จากการทดลองขา้ งตน้ แสดงใหเ้ ห็นวา่ แขนกลสามารถเคล่ือนท่ีเก็บตามตาแหน่งตาม
แนวแกน y (0.52, ± y, 0) ไดอ้ ย่างถูกตอ้ งท้งั หมด 7 ลูก จากตารางการทดลองท้งั 3 คร้ัง ดงั ตาราง
บนั ทึกผลท่ี 4.7, 4.8 และ 4.9

รูปท่ี 4.47 ภาพฉากจริงของมะเขือเทศตามแนวแกน y ท่ีแกน z เท่ากบั 0 (0.52, ± y, 0)

104
รูปท่ี 4.48 ภาพจากกลอ้ ง 1 ของมะเขอื เทศตามแนวแกน y ท่ีแกน z เท่ากบั 0 (0.52, ± y, 0)

รูปท่ี 4.49 ภาพจากกลอ้ ง 1 ที่แสดงเส้นพกิ ดั (0.52, ± y, 0)

105

รูปท่ี 4.50 ตาแหน่งและการประมวลผลภาพของมะเขอื เทศบนฉากตามแนวแกน y ที่
แกน z เท่ากบั 0 (0.52, ± y, 0)

รูปที่ 4.51 ภาพมะเขือเทศลูกท่ี 1 จากกลอ้ ง 2

106

รูปท่ี 4.52 ภาพมุมนอกของแขนกลเคล่ือนท่ีไปยงั มะเขอื เทศลกู ที่ 1

4.6.2 การเกบ็ ผลมะเขอื เทศตามแนวแกน z ที่ตาแหน่ง (0.52, 0, ±z )

เร่ิมตน้ ที่การจบั ภาพน่ิงท่ีระยะห่างจากกลอ้ ง1 ถึงฉากจาลอง เท่ากบั 0.65 m จากน้นั นา
ภาพท่ีไดไ้ ปประมวลผลภาพเพือ่ หาตาแหน่งของมะเขือตามพกิ ดั (x, y, z) และเลือก Mode “AUTO”
โดยใชค้ าสั่งเพยี งคร้ังเดียวในการเกบ็ ผลมะเขือเทศท้งั หมดจานวน 5 ลกู

ตารางที่ 4.10 การเคลื่อนที่เก็บผลมะเขอื เทศตามแนวแกน z ท่ีตาแหน่ง(0.52, 0, ±z) ทดลองคร้ังท่ี 1

คร้ัง ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการ มุมของแขนกล ผล

ที่ ผลท่ี (พิกเซล) คานวณ (เมตร) (องศา) การ

.X .Y y z q1 q2 เก็บ
1 190 76 0.00 0.15 28.92 -66.61 

2 191 120 0.00 0.08 28.69 -66.62 

1 3 191 162 0.00 0.00 28.69 -66.62 

4 191 200 0.00 -0.08 28.69 -66.62 

5 191 242 0.00 -0.15 28.69 -66.62 

เปอร์เซ็นตค์ วามผดิ พลาด 0%

107

ตารางท่ี 4.11 การเคลื่อนท่ีเก็บผลมะเขอื เทศตามแนวแกน z ที่ตาแหน่ง(0.52, 0, ±z) ทดลองคร้ังที่ 2

คร้ัง ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการคานวณ มุมของแขนกล ผลการ

ที่ ผลที่ (พิกเซล) (เมตร) (องศา) เก็บ

.X .Y y z q1 q2
1 190 76 0.00 0.15 28.92 -66.61 

2 191 120 0.00 0.08 28.69 -66.62 

2 3 191 162 0.00 0.00 28.69 -66.62 

4 191 200 0.00 -0.08 28.69 -66.62 

5 191 242 0.00 -0.15 28.69 -66.62 

เปอร์เซ็นตค์ วามผิดพลาด 0%

ตารางท่ี 4.12 การเคลื่อนที่เก็บผลมะเขือเทศตามแนวแกน z ที่ตาแหน่ง(0.52, 0, ±z) ทดลองคร้ังที่ 3

คร้ัง ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการคานวณ มมุ ของแขนกล ผลการ

ที่ ผลที่ (พิกเซล) (เมตร) (องศา) เก็บ

.X .Y y z q1 q2
1 190 76 0.00 0.15 28.92 -66.61 

2 191 120 0.00 0.08 28.69 -66.62 

3 3 191 162 0.00 0.00 28.69 -66.62 

4 191 200 0.00 -0.08 28.69 -66.62 

5 191 242 0.00 -0.15 28.69 -66.62 

เปอร์เซ็นตค์ วามผิดพลาด 0%

จากการทดลองขา้ งตน้ แสดงใหเ้ ห็นวา่ แขนกลสามารถเคลื่อนท่ีเก็บตามตาแหน่งตาม
แนวแกน z (0.52, 0, ±z ) ไดอ้ ย่างถูกตอ้ งท้งั หมดจานวณ 5 ลูก จากตารางการทดลองท้งั 3 คร้ัง ดงั
ตารางบนั ทึกผลที่ 4.10, 4.11 และ 4.12

108
รูปที่ 4.53 ภาพฉากจริงของมะเขือเทศตามตาแหน่งตามแนวแกน z (0.52, 0, ±z )
รูปที่ 4.54 ภาพจากกลอ้ ง 1 ของมะเขือเทศตามแนวแกน z ท่ีแกน y เท่ากบั 0 (0.52, 0, ±z )

109

รูปท่ี 4.55 ภาพจากกลอ้ ง 1 ที่แสดงเส้นพิกดั (0.52, 0, ±z)

รูปที่ 4.56 ตาแหน่งและการประมวลผลภาพของมะเขอื เทศบนฉากตามแนวแกน y ที่
แกน z เท่ากบั 0 (0.52, 0, ±z )

110
รูปที่ 4.57 ภาพมะเขือเทศลูกที่ 1 จากกลอ้ ง 2
รูปที่ 4.58 ภาพมมุ นอกของแขนกลเคล่ือนท่ีไปยงั มะเขือเทศลกู ท่ี 1

111

4.6.3 การเกบ็ ผลมะเขือเทศแบบสุ่มตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z)

เร่ิมตน้ ที่การจบั ภาพนิ่งที่ระยะห่างจากกลอ้ ง1 ถึงฉากจาลอง เท่ากบั 0.65 m จากน้นั นา
ภาพที่ไดไ้ ปประมวลผลภาพเพ่ือหาตาแหน่งของมะเขือตามพกิ ดั (x, y, z) และเลือก Mode “AUTO”
ในการทางาน

ตารางท่ี 4.13 การเคล่ือนท่ีเก็บผลมะเขือเทศแบบสุ่มตาแหน่งคร้ังที่ 1 (0.52, ±y, ±z)

ผล ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการ มมุ ของแขนกล ผลการ
เก็บ
คร้ัง ท่ี (พกิ เซล) คานวณ (เมตร) (องศา)

ที่ .X .Y y z q1 q2 
1 191 163 0.00 0.00 28.69 -66.62 

2 267 109 -0.16 0.05 -41.74 58.26 

3 169 106 0.05 0.05 33.42 -65.86 
0%
1 4 71 119 0.25 0.07 44.39 -42.86

5 215 199 -0.05 -0.07 -33.42 65.86

6 121 203 0.15 0.07 41.27 -59.16

7 313 194 -0.25 0.09 -44.39 42.86

เปอร์เซ็นตค์ วามผิดพลาด

จากตารางที่ 4.13 แสดงให้เห็นว่าแขนกลสามารถเคล่ือนที่เก็บตามตาแหน่งแบบสุ่ม
ตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z) ไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ งจานวณ 7 ลกู

112
รูปที่ 4.59 ภาพฉากจริงของมะเขือเทศตามตาแหน่งแบบสุ่มตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z)

รูปที่ 4.60 ภาพจากกลอ้ ง 1 ของมะเขอื เทศแบบสุ่มตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z)

113
รูปท่ี 4.61 ภาพจากกลอ้ ง 1 ท่ีแสดงเส้นพกิ ดั (0.52, ±y, ±z)
รูปที่ 4.62 ตาแหน่งและการประมวลผลภาพของมะเขอื เทศแบบสุ่มบนฉาก (0.52, ±y, ±z)

114
รูปท่ี 4.63 ภาพมะเขือเทศลูกท่ี 1 จากกลอ้ ง 2
รูปที่ 4.64 ภาพมมุ นอกของแขนกลเคลื่อนท่ีไปยงั มะเขือเทศลกู ท่ี 1

115

ตารางท่ี 4.14 การเคล่ือนที่เก็บผลมะเขอื เทศแบบสุ่มตาแหน่งคร้ังท่ี 2 (0.52, ±y, ±z)

ผล ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการ มมุ ของแขนกล ผลการ
เก็บ
คร้ัง ที่ (พิกเซล) คานวณ (เมตร) (องศา)

ที่ .X .Y y z q1 q2 
1 123 117 0.14 0.08 41.02 -59.59 

2 311 115 -0.25 0.08 -44.41 43.78 

3 189 161 0.01 0.00 29.15 -66.61 
0%
2 4 266 195 -0.15 -0.07 -41.63 58.49

5 71 203 0.25 -0.08 44.39 -42.86

6 69 123 0.26 0.07 44.36 -41.90

7 310 197 -0.25 -0.07 -44.41 44.23

เปอร์เซ็นตค์ วามผิดพลาด

จากตารางที่ 4.14 แสดงให้เห็นว่าแขนกลสามรถเคล่ือนที่เก็บตามตาแหน่งแบบสุ่ม
ตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z) ไดอ้ ยา่ งถกู ตอ้ งท้งั หมดจานวณ 7 ลูก

รูปท่ี 4.65 ภาพฉากจริงของมะเขอื เทศตามตาแหน่งแบบสุ่มตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z)

116
รูปที่ 4.66 ภาพจากกลอ้ ง 1 ของมะเขือเทศแบบสุ่มตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z)

รูปท่ี 4.67 ภาพจากกลอ้ ง 1 ที่แสดงเส้นพกิ ดั (0.52, ±y, ±z)

117
รูปท่ี 4.68 ตาแหน่งและการประมวลผลภาพของมะเขอื เทศแบบสุ่มบนฉาก (0.52, ±y, ±z)

รูปที่ 4.69 ภาพมะเขอื เทศลูกที่ 1 จากกลอ้ ง 2

118

รูปท่ี 4.70 ภาพมมุ นอกของแขนกลเคลื่อนที่ไปยงั มะเขอื เทศลูกท่ี 1

ตารางที่ 4.15 การเคลื่อนที่เก็บผลมะเขือเทศแบบสุ่มตาแหน่งคร้ังที่ 3 (0.52, ±y, ±z)

ตาแหน่งการตรวจจบั ตาแหน่งจาการ มมุ ของแขนกล

คร้ัง ผล (พกิ เซล) คานวณ (เมตร) (องศา) ผลการ
เก็บ
ท่ี ที่ .X .Y y z q1 q2 
1 164 202 0.06 -0.08 34.40 -65.49 

2 122 204 0.15 -0.08 41.15 -59.38 

3 68 121 0.26 0.07 44.33 -41.42 

3 4 188 163 0.01 -0.01 29.37 -66.60 0%

5 267 196 -0.16 -0.07 -41.74 58.26

6 219 118 -0.06 0.08 -34.21 65.57

7 312 114 -0.25 0.09 -44.40 43.32

เปอร์เซ็นตค์ วามผิดพลาด

จากตารางที่ 4.15 แสดงให้เห็นว่าแขนกลสามรถเคลื่อนที่เก็บตามตาแหน่งแบบสุ่ม
ตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z) ไดอ้ ยา่ งถกู ตอ้ งท้งั หมดจานวณ 7 ลูก

119
รูปที่ 4.71 ภาพฉากจริงของมะเขือเทศตามตาแหน่งแบบสุ่มตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z)

รูปที่ 4.72 ภาพจากกลอ้ ง 1 ของมะเขอื เทศแบบสุ่มตาแหน่ง (0.52, ±y, ±z)

120
รูปท่ี 4.73 ภาพจากกลอ้ ง 1 ท่ีแสดงเส้นพกิ ดั (0.52, ±y, ±z)
รูปที่ 4.74 ตาแหน่งและการประมวลผลภาพของมะเขอื เทศแบบสุ่มบนฉาก (0.52, ±y, ±z)

121
รูปที่ 4.75 ภาพมะเขือเทศลูกที่ 1 จากกลอ้ ง 2
รูปที่ 4.76 ภาพมมุ นอกของแขนกลเคล่ือนท่ีไปยงั มะเขือเทศลกู ท่ี 1

122

จากผลการทดลองการเก็บผลมะเขือเทศบนฉากจาลองท้งั หมด 3 ส่วน คือ เก็บผลมะเขือเทศ
ตามแนวแกน y ท้งั หมดจานวณ 7 ลูก ทดลองท้ังหมด 3 คร้ัง เก็บผลมะเขือเทศตามแนวแกน z
ท้งั หมดจานวณ 5 ลกู ทดลองท้งั หมด 3 คร้ัง และเก็บผลมะเขือเทศแบบสุ่มตาแหน่งท้งั หมดจานวณ
7 ลูก ท้งั หมด 3 คร้ัง สรุปไดว้ ่า หุ่นยนตส์ ามารถเก็บผลมะเขือเทศบนฉากจาลองไดถ้ ูกตอ้ งท้งั หมด
โดยไมม่ ีความผดิ พลาด

4.7 ผลการทดลองการเกบ็ ผลมะเขือเทศบนต้นจริง

เริ่ มต้นท่ีการจับภาพน่ิงจากกล้อง 1 ของมะเขือเทศบนต้นจริง จากน้ันนาภาพที่ได้ไป
ประมวลผลภาพเพื่อหาตาแหน่งของมะเขือตามพิกดั (x, y, z) และเลือก Mode “AUTO” ในการเก็บ
ผลมะเขือเทศคร้ังเดียวท้งั หมดจานวณ 7 ลูก โดยการเก็บแบบสุ่มตาแหน่ง จานวณ 3 คร้ัง ผลการ
ทดลองที่ได้ มีดงั น้ี

ตารางที่ 4.16 การเก็บผลมะเขือเทศบนตน้ จริงคร้ังที่ 1 (0.55, ±y, ±z)

ตาแหน่งการ ตาแหน่งจาก มุมของแขนกล ระยะมะเขือ ผลการ
จากกลอ้ งท่ี เกบ็
คร้ัง ผล ตรวจจบั การคานวณ (องศา) 2 (เมตร)

ท่ี ท่ี (พิกเซล) (เมตร) 0.04 
0.06 
.X .Y y z q1 q2 0.06 
1 256 152 -0.13 0.02 -34.61 48.64 0.06 
0.05 
2 75 216 0.24 -0.11 36.16 -28.23 0.10 
0.08 0%
3 323 162 -0.27 0.00 -33.40 16.10

1 4 92 168 0.21 -0.02 36.87 -37.22

5 318 203 -0.26 -0.08 -34.80 21.37

6 74 153 0.25 0.01 36.06 -27.57

7 277 176 -0.18 -0.03 -36.39 42.90

เปอร์เซ็นตค์ วามผดิ พลาด

123
รูปที่ 4.77 ภาพฉากจริงของมะเขือเทศตามตาแหน่งแบบสุ่มตาแหน่ง (0.55, ±y, ±z)

รูปที่ 4.78 ภาพจากกลอ้ ง 1 ของมะเขอื เทศแบบสุ่มตาแหน่ง (0.55, ±y, ±z)

124
รูปท่ี 4.79 ภาพจากกลอ้ ง 1 ท่ีแสดงเส้นพกิ ดั (0.55, ±y, ±z)
รูปที่ 4.80 ตาแหน่งและการประมวลผลภาพของมะเขอื เทศแบบสุ่มบนฉาก (0.55, ±y, ±z)

125

\

รูปที่ 4.81 ภาพมะเขอื เทศลูกที่ 1 จากกลอ้ ง 2

รูปที่ 4.82 ภาพมมุ นอกของแขนกลเคลื่อนท่ีไปยงั มะเขอื เทศลกู ท่ี 1

126

ตารางที่ 4.17 การเก็บผลมะเขือเทศบนตน้ จริงคร้ังที่ 2 (0.55, ±y, ±z)

ตาแหน่งการ ตาแหน่งจากการ มมุ ของแขนกล ระยะมะเขือ ผล
จากกลอ้ งที่ การ
คร้ังท่ี ผล ตรวจจบั คานวณ (เมตร) (องศา) 2 (เมตร) เกบ็

ที่ (พิกเซล) 0.10 
0.09 
.X .Y y z q1 q2 0.08 
1 71 214 0.25 -0.10 3568 -25.46 0.08 
0.07 
2 284 169 -0.19 -0.02 -36.71 40.44 0.11 
0.09 
3 303 101 -0.23 0.11 -36.61 31.83 0%

2 4 322 199 -0.27 -0.07 -33.74 17.30

5 97 167 0.20 -0.01 36.80 -39.29

6 70 151 0.25 0.02 35.54 -24.71

7 329 152 -0.29 0.02 -29.12 3.90

เปอร์เซ็นตค์ วามผดิ พลาด

รูปท่ี 4.83 ภาพฉากจริงของมะเขือเทศตามตาแหน่งแบบสุ่มตาแหน่ง (0.55, ±y, ±z)

127
รูปที่ 4.84 ภาพจากกลอ้ ง 1 ของมะเขือเทศแบบสุ่มตาแหน่ง (0.55, ±y, ±z)

รูปท่ี 4.85 ภาพจากกลอ้ ง 1 ที่แสดงเส้นพกิ ดั (0.55, ±y, ±z)