[發明專利]蠶蛹蛹體拾取裝置及方法

在審

• 申請號: 202110551494.2
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113080155A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 王崢榮
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: A01K67/04
• 分類號: A01K67/04;G06T7/73;G06T3/00;G06K9/32
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

1.一種蠶蛹蛹體拾取裝置，其特征在于：包括機座、設置于機座上的第一旋轉電機、設置于第一旋轉電機輸出軸上的第二旋轉電機、沿第二旋轉電機輸出軸軸向方向移動的可伸縮單元以及設置于可伸縮單元上的拾取單元；所述可伸縮單元的伸縮方向與第二旋轉電機輸出軸軸向方向垂直。

2.根據權利要求1所述的蠶蛹蛹體拾取裝置，其特征在于：所述第二旋轉電機的輸出軸為絲桿。

3.根據權利要求2所述的蠶蛹蛹體拾取裝置，其特征在于：所述可伸縮單元包括通過絲桿螺母與絲桿連接的氣缸以及與氣缸連接的電磁閥。

4.根據權利要求3所述的蠶蛹蛹體拾取裝置，其特征在于：所述拾取單元包括設置于氣缸伸縮桿上的第三旋轉電機、設置于第三旋轉電機輸出軸上的真空吸嘴以及與真空吸嘴連接的真空發生器。

5.根據權利要求4所述的蠶蛹蛹體拾取裝置，其特征在于：所述真空吸嘴為與蠶蛹蛹體相適形的形狀。

6.一種基于權利要求1-5任意一項的蠶蛹蛹體拾取方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1.確定輸送工作臺上蠶蛹蛹體i的重心物理坐標以及旋轉角；

S2.根據蠶蛹蛹體i的重心物理坐標以及旋轉角，確定第一旋轉電機的旋轉角度α、絲杠螺母的移動距離r、氣缸的伸出長度d以及第三旋轉電機的旋轉角度θ₃；

S3.調整第一旋轉電機的旋轉角度為α、調整絲桿螺母與第二旋轉電機的距離為r、調整第三旋轉電機的旋轉角度為θ₃以及調整氣缸的伸出長度為d，使得真空吸嘴到達蠶蛹蛹體i所在的位置；

S4.開啟真空發生器，使得真空吸嘴吸住蠶蛹蛹體i。

7.根據權利要求6所述的蠶蛹蛹體拾取方法，其特征在于：根據如下步驟確定輸送工作臺上蠶蛹蛹體i的重心物理坐標：

S11.確定蠶蛹蛹體i的ROI圖像區域的重心像素坐標：

其中，x_pi為蠶蛹蛹體i的ROI圖像區域的重心像素橫坐標；y_pi為蠶蛹蛹體i的ROI圖像區域的重心像素縱坐標；f_i(x,y)為蠶蛹蛹體i的灰度值；f(x,y)為任意蠶蛹蛹體的灰度值；i為蠶蛹蛹體編號；x為橫坐標；y為縱坐標；

S12.對所述蠶蛹蛹體i的ROI圖像區域的重心像素坐標進行換算處理，得到蠶蛹蛹體i的坐標(x′_i,y′_i)；其中，x′_i為蠶蛹蛹體i的重心物理橫坐標，y′_i為蠶蛹蛹體i的重心物理縱坐標；

S13.將蠶蛹蛹體i重心位置的蛹體厚度s′_i作為蠶蛹蛹體i的第三坐標值，得到蠶蛹蛹體i的重心物理坐標(x′_i,y′_i,s′_i)。

8.根據權利要求6所述的蠶蛹蛹體拾取方法，其特征在于：根據如下公式確定輸送工作臺上蠶蛹蛹體i的旋轉角：

θ′_i＝180-θ_ni；

其中，θ′_i為相對于相機坐標系x軸正方向的蠶蛹蛹體i的旋轉角；θ_ni為相對于相機坐標系x軸負方向的蠶蛹蛹體i的旋轉角；所述θ_ni為：

9.根據權利要求6所述的蠶蛹蛹體拾取方法，其特征在于：根據如下公式確定第一旋轉電機的旋轉角度α、絲杠螺母的移動距離r、氣缸的伸出長度d以及第三旋轉電機的旋轉角度θ₃：

其中，x₀、y₀以及z₀分別為設置于輸送工作臺的相機的視野三維空間坐標系在機座三維空間坐標系下的X軸坐標值、Y軸坐標值以及Z軸坐標值；h為第二旋轉電機與機座之間的距離；d₀為氣缸復位情況下，真空吸嘴與氣缸之間的距離。