[發(fā)明專利]一種基于機(jī)器視覺(jué)的燕窩羽毛挑揀裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810785510.2
• 申請(qǐng)日: 2018-07-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109013386B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-05-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 管貽生;熊仁濤;鐘玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B07C5/34
• 分類號(hào): B07C5/34;B07C5/36
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 江金城;楊曉松

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于機(jī)器視覺(jué)的燕窩羽毛挑揀裝置和方法，該裝置通過(guò)工業(yè)CCD相機(jī)對(duì)天然燕窩圖像的獲取、采集，利用機(jī)器視覺(jué)算法對(duì)羽毛特征進(jìn)行識(shí)別，并控制機(jī)器人對(duì)羽毛特征進(jìn)行定位，由本發(fā)明設(shè)計(jì)的機(jī)器人末端羽毛挑揀裝置完成對(duì)羽毛的挑揀工作。本發(fā)明一種基于機(jī)器視覺(jué)的燕窩羽毛挑揀裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低，可以有效地挑揀輕質(zhì)微小羽毛；其挑揀方法能夠快速、精準(zhǔn)的完成對(duì)大量羽毛特征的識(shí)別，并對(duì)其進(jìn)行迅速的抓取，特別適用于機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)線領(lǐng)域，且生產(chǎn)效率高。本發(fā)明提供的挑揀裝置還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、容易實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器視覺(jué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于機(jī)器視覺(jué)的燕窩羽毛挑揀裝置及其挑揀方法。

背景技術(shù)

目前現(xiàn)有的挑揀天然燕窩中的羽毛的技術(shù)主要是通過(guò)人工用鑷子從天然燕窩中干挑、夾取出所夾帶的羽毛，由于挑揀工藝的復(fù)雜性，一個(gè)天然燕窩一個(gè)人經(jīng)過(guò)完全挑揀需要花費(fèi)將近3至5個(gè)小時(shí)。另外一種挑毛方式是通過(guò)把燕窩浸泡呈游離狀態(tài)，然后再進(jìn)行人工挑毛，這樣不僅損失了大量的燕窩，也破壞了天然燕窩的營(yíng)養(yǎng)成分。

現(xiàn)有的四軸串、并聯(lián)機(jī)器人由于其自身結(jié)構(gòu)的特殊性，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的移動(dòng)和搬運(yùn)形式為主，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的抓取操作。因此，亟待需要使用一種簡(jiǎn)單輕便的機(jī)器人末端執(zhí)行裝置來(lái)完成對(duì)物體的抓取、挑揀工作。

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)通過(guò)對(duì)特征對(duì)象的識(shí)別，控制機(jī)器人等自動(dòng)化設(shè)備的定位與抓取，可以將需要加工的特征對(duì)象從物品中分揀出來(lái)。由于其自動(dòng)化集成度高、方便快速的優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)今自動(dòng)化生產(chǎn)線領(lǐng)域，特別是機(jī)器人自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，不僅縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期，也提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)的基于機(jī)器視覺(jué)的燕窩羽毛挑揀裝置。

本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于上述挑揀裝置的挑揀方法。

本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于機(jī)器視覺(jué)的燕窩羽毛挑揀裝置，蓋羽毛挑揀裝置主要包括用于挑揀羽毛的夾緊提取部、用于吹散羽毛的噴氣嘴、用于識(shí)別羽毛特征及驅(qū)動(dòng)夾緊提取部和噴氣嘴工作的控制單元、以及整平壓緊架。所述整平壓緊架與機(jī)械臂固定連接。所述夾緊提取部和噴氣嘴均安裝在整平壓緊架上。所述控制單元安裝在距離挑揀工位上方600毫米的高度上，分別與夾緊提取部和噴氣嘴驅(qū)動(dòng)連接。

具體的，所述整平壓緊架主要包括自上往下依次設(shè)置的基座、支撐桿、以及用于壓住微浸泡燕窩的壓板。所述基座與機(jī)械臂固定連接。所述支撐桿的上端與基座底部固定連接，下端與壓板固定。所述壓板中部設(shè)有用于夾取羽毛的槽口，所述槽口位于夾緊提取部正下方。

具體的，所述夾緊提取部包括升降氣缸、氣管接頭、推板、連接板、開(kāi)合氣缸、滑塊、以及夾子。所述升降氣缸朝下安裝在基座底部，其輸出端與推板固定連接。所述連接板的頂部與推板固定，底部與開(kāi)合氣缸固定連接。所述滑塊成對(duì)設(shè)置在開(kāi)合氣缸上，實(shí)現(xiàn)開(kāi)合氣缸驅(qū)動(dòng)滑塊相向或反向運(yùn)動(dòng)。所述夾子分別設(shè)置在滑塊上，實(shí)現(xiàn)滑塊帶動(dòng)夾子夾取或釋放羽毛。所述氣管接頭分別設(shè)置在升降氣缸和開(kāi)合氣缸上，與外部的高壓氣管連接。

具體的，所述噴氣嘴包括氣嘴和氣嘴支架。所述氣嘴支架的一端夾緊在支撐桿上，另一端將氣嘴夾緊。所述氣嘴的出氣口朝向夾子，進(jìn)氣口與外部高壓氣管連接。

具體的，所述控制單元包括用于采集燕窩圖像的攝像機(jī)、鏡頭、視覺(jué)光源、以及用于處理圖像信息并驅(qū)動(dòng)夾緊提取部和噴氣嘴的控制器。所述控制器分別與攝像機(jī)、視覺(jué)光源電連接，所述控制器分別與升降氣缸、開(kāi)合氣缸和氣嘴驅(qū)動(dòng)連接。所述視覺(jué)光源豎直照射在燕窩上，所述攝像機(jī)通過(guò)鏡頭對(duì)準(zhǔn)待挑揀燕窩。

作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，為了提高挑揀裝置夾持開(kāi)口的大小及夾持效率，本發(fā)明所述槽口采用長(zhǎng)方形設(shè)計(jì)，長(zhǎng)度為16毫米，寬度為2毫米，深度為貫穿壓板。