[發明專利]一種山芋表面節點的挖取方法

有效

• 申請號: 202010567284.8
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111670631B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 何永波
• 申請（專利權）人: 安徽棟泰農業科技發展有限公司
• 主分類號: A01C1/00
• 分類號: A01C1/00;G06T17/00;G01B11/00;G01B11/22
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司 11621
• 代理人: 李素紅

本發明公開了一種山芋表面節點的挖取方法，屬于山芋節點挖取技術領域，包括以下步驟：S101：翻轉裝置翻轉山芋，同時采用三維視覺掃描系統掃描山芋表面，鎖定節點；S102：鎖定節點后停止翻轉山芋并下壓夾持機構將山芋固定；S103：紅外探測器探測節點處山芋芽根系深度，獲得山芋芽根末端所處位置；S104：建立三維空間模型，并將節點、山芋芽根末端和挖取刀上下端點位置錄入三維空間模型中；S105：山芋芽根末端沿垂直垂直方向向下偏離2～6mm處的點與節點連線為軸線，挖取刀上下端點為邊，邊以軸線為中心旋轉360度，獲得邊與山芋上表面之間的邊界線。確保節點處山芋芽根系的完整性，且不會過多挖取山芋肉質。

技術領域

本發明涉及山芋節點挖取技術領域，特別涉及一種山芋表面節點的挖取方法。

背景技術

山芋為薯菠科植物甘薯的塊莖，又名地瓜、甘薯等，富含蛋白質、淀粉、果膠、纖維素、氨基酸、維生素及多種礦物質,有長壽食品之譽。山芋適用性強，產量高，在我國具有悠久的歷史，也是我國重要的糧食經濟作物，山芋種植有著悠久的種植歷史，傳統的種植方法是為山芋創造適宜的溫濕環境，待山芋節點處發出芽葉后將山芋分切成塊狀，將塊狀山芋種植，經過科學的發展，延續這種山芋分切種植的方法，但是山芋分切會因為分切角度和分切尺寸的不同，容易損傷芽葉下端的根系，導致山芋幼苗存活率降低，山芋肉質無剩余，導致山芋肉質浪費嚴重，種植成本提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種山芋表面節點的挖取方法，在翻轉山芋的同時采用三維視覺掃描系統鎖定節點，紅外探測器探測節點處根系并建立三維模型，計算分析后獲取山芋表面挖取刀可切入的邊界線以及切入深度，能夠精確根據節點處山芋芽根系長度進行挖取，確保節點處山芋芽根系的完整性，且不會過多挖取山芋肉質，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種山芋表面節點的挖取方法，包括以下步驟：

S101：翻轉裝置翻轉山芋，同時采用三維視覺掃描系統掃描山芋表面，鎖定節點；

S102：鎖定節點后停止翻轉山芋并下壓夾持機構將山芋固定；

S103：紅外探測器探測節點處山芋芽根系深度，獲得山芋芽根末端所處位置；

S104：建立三維空間模型，并將節點、山芋芽根末端和挖取刀上下端點位置錄入三維空間模型中，挖取刀呈傾斜的弧形片狀，挖取刀上下端點之間的連線相對于水平面傾斜，傾斜角度為10°～80°；

S105：山芋芽根末端沿垂直垂直方向向下偏離2～6mm處的點與節點連線為軸線，挖取刀上下端點為邊，邊以軸線為中心旋轉360度，獲得邊與山芋上表面之間的邊界線；

S106：計算獲得邊界線上任意一點與挖取刀下端點之間的三維距離，確定X軸向、Y軸向和Z軸向的移動距離；

S107：根據三維距離控制挖取刀依次沿X軸向、Y軸向和Z軸向移動，直至挖取刀沿邊界線切入山芋，并旋轉360度進行挖取；

S108：挖取后挖取刀回撤，夾持機構上移松開山芋，翻轉裝置180度翻轉山芋，挖取的圓錐形塊體垂直向下掉落進入收集槽中。

進一步地，S107中切入深度為挖取刀下端點與山芋芽根末端沿垂直垂直方向向下偏離2～6mm處的點相互重合。

進一步地，S101中翻轉裝置由兩根連接有電機的旋轉軸構成，兩根旋轉軸連接有旋轉軸底座，兩個旋轉軸底座均滑動連接于線性滑軌上。

進一步地，S102中夾持機構包括固定軸，固定軸的兩端連接有固定軸底座，固定軸底座和旋轉軸底座之間通過滾珠絲杠連接，滾珠絲杠連接電機。

進一步地，S105中山芋芽根末端沿垂直垂直方向向下偏離2mm處的點與節點連線為軸線，挖取刀上下端點為邊，邊以軸線為中心旋轉360度，獲得邊與山芋上表面之間的邊界線。