[發明專利]一種刷蛋液機械手的路徑規劃方法及裝置

有效

• 申請號: 202011090929.X
• 申請日: 2020-10-13
• 公開（公告）號: CN112091992B
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 胡羅松;周磊;祝號軍;梁佳楠;苗保軍;林明勇;潘振輝;邱舒嫻;柴春光
• 申請（專利權）人: 廣州酒家集團利口福食品有限公司;廣東省科學院智能制造研究所;廣州酒家集團利口福（湘潭）食品有限公司;華南智能機器人創新研究院
• 主分類號: B25J11/00
• 分類號: B25J11/00;B25J9/16;B25J13/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊小紅

本申請公開了一種刷蛋液機械手的路徑規劃方法及裝置，方法包括：通過三維掃描儀獲取傳送帶上待加工餅坯的三維圖像，三維圖像包括灰度圖和深度圖；在灰度圖中提取目標餅坯區域圖像，并根據目標餅坯區域圖像計算待加工餅坯的平面坐標；根據濾波處理后的深度圖計算待加工餅坯的高度信息；通過編碼器獲取傳送帶的傳動軸的當前編碼數值；根據平面坐標、高度信息和當前編碼數值進行路徑規劃，得到目標運動軌跡；根據目標運動軌跡進行蛋液涂刷操作。申請能夠解決現有技術無法準確把握餅坯在傳送帶上的位置，導致機械手難以保證蛋液刷涂操作的精準度的技術問題。

技術領域

本申請涉及食品加工技術領域，尤其涉及一種刷蛋液機械手的路徑規劃方法及裝置。

背景技術

中秋節吃月餅是中國延續了千百年的傳統，月餅在烘烤的中段需再其表面涂抹一層蛋液，使烘烤后的月餅色澤金黃。由于傳統的廣式月餅，角度四正分明、餅身膨脹呈腰鼓型，烘烤后不僅要求色澤金黃、深淺一致而且花紋玲瓏清晰。因此，掃蛋液不是簡單地在月餅表面涂抹蛋液，而是需要技巧，蛋液須輕薄均勻地涂刷在月餅表面的花紋上，現有的刷蛋液的過程仍由大多由人工完成，但是由于刷蛋液的工段需要設置在隧道烤爐的中段，室溫在40度以上，工作環境艱辛；而且由人工刷蛋液的效率低。

然而近年來隨著月餅銷量的不斷攀升，月餅的生產效率也需提升，為了提高刷蛋液這一道工序的效率，出現很多快速刷蛋液的設備，以自動、高效地為傳送帶上的餅坯刷上蛋液。但現有技術的刷蛋液設備往往只注重解決生產效率的問題，忽視生產上很多細節問題，例如托盤不平、自動排盤有誤差或月餅個體細微差異。現有的設備由于不能準確地獲取餅坯在傳送帶上的位置，影響了機械手在餅坯上刷蛋液的精準度，難以保證蛋液能準確地在每個月餅花紋表面涂抹均勻，導致烘烤后的月餅呈色不均勻、花紋不清晰或除花紋外表面著色過深，進而影響月餅的成品質量。

發明內容

本申請提供了一種刷蛋液機械手的路徑規劃方法及裝置，用于解決現有技術無法準確把握餅坯在傳送帶上的位置，導致機械手難以保證蛋液刷涂操作的精準度的技術問題。

有鑒于此，本申請第一方面提供了一種刷蛋液機械手的路徑規劃方法，包括：

通過三維掃描儀獲取傳送帶上待加工餅坯的三維圖像，所述三維圖像包括灰度圖和深度圖；

在所述灰度圖中提取目標餅坯區域圖像，并根據所述目標餅坯區域圖像計算所述待加工餅坯的平面坐標；

根據濾波處理后的深度圖計算所述待加工餅坯的高度信息；

通過編碼器獲取傳送帶的傳動軸的當前編碼數值；

根據所述平面坐標、所述高度信息和所述當前編碼數值進行路徑規劃，得到目標運動軌跡；

根據所述目標運動軌跡進行蛋液涂刷操作。

可選的，所述在所述灰度圖中提取目標餅坯區域圖像，并根據所述目標餅坯區域圖像計算所述待加工餅坯的平面坐標，之前還包括：

對所述灰度圖進行腐蝕和膨脹的預處理操作，得到預處理灰度圖；

相應的，所述在所述灰度圖中提取目標餅坯區域圖像，具體包括：

在所述預處理灰度圖中提取目標餅坯區域圖像。

可選的，所述濾波處理的過程為：

采用預置大小的掩模對所述深度圖進行均值濾波處理，得到所述濾波處理后的深度圖。

可選的，所述通過編碼器獲取傳送帶的傳動軸的當前編碼數值，之后還包括：

采用預置編碼數值對所述當前編碼數值進行誤碼檢測；

在所述當前編碼數值為誤碼時，根據所述預置編碼數值進行編碼預測，將預測結果作為所述當前編碼數值。