[發(fā)明專利]蠶蛹蛹體拾取裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110551494.2
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113080155A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王崢榮
• 申請（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 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(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 胡博文

本發(fā)明公開了一種蠶蛹蛹體拾取裝置，包括機(jī)座、設(shè)置于機(jī)座上的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、設(shè)置于第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸上的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、沿第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸軸向方向移動(dòng)的可伸縮單元以及設(shè)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(zhuǎn)電機(jī)輸出軸軸向方向垂直。一種蠶蛹蛹體拾取方法，包括：通過計(jì)算拾取參數(shù)，使得蠶蛹蛹體拾取裝置的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及氣缸根據(jù)所述拾取參數(shù)進(jìn)行三軸聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對蠶蛹蛹體的精確拾取。本發(fā)明解決了蠶蛹這類特殊生物體的加持和轉(zhuǎn)移難題，保證了在不傷害蛹體的情況下，安全、精準(zhǔn)地拾取蠶蛹蛹體，且響應(yīng)速度快、效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蠶蛹蛹體領(lǐng)域，具體涉及一種蠶蛹蛹體拾取裝置及方法。

背景技術(shù)

目前使用機(jī)器視覺識(shí)別蠶蛹尾部性腺，仿人眼識(shí)別性腺的方法，需要對單個(gè)蠶蛹蛹體進(jìn)行加持、轉(zhuǎn)移的高精度拾取操作。但現(xiàn)有的技術(shù)并不能有效實(shí)現(xiàn)對蠶蛹蛹體的高精度拾取，同時(shí)由于蠶蛹蛹體為類橢球的生物體，體表柔軟易破損，且活體具有一定的活動(dòng)能力，則對處于輸送工作臺(tái)上的蠶蛹蛹體的拾取方式、拾取流程和拾取裝置的設(shè)計(jì)提出了很大的挑戰(zhàn)。因此，提出一種高精度的蠶蛹蛹體拾取裝置和拾取方法對高效、精確識(shí)別蠶蛹尾部性腺特征具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供蠶蛹蛹體拾取裝置及方法，能夠?qū)πQ蛹蛹體進(jìn)行精確拾取，同時(shí)，節(jié)省了拾取等待時(shí)間，而且響應(yīng)速度快、效率高。

本發(fā)明的蠶蛹蛹體拾取裝置，包括機(jī)座、設(shè)置于機(jī)座上的第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)、設(shè)置于第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸上的第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)、沿第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸軸向方向移動(dòng)的可伸縮單元以及設(shè)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(zhuǎn)電機(jī)輸出軸軸向方向垂直。

進(jìn)一步，所述第二旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸為絲桿。

進(jìn)一步，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。

進(jìn)一步，所述拾取單元包括設(shè)置于氣缸伸縮桿上的第三旋轉(zhuǎn)電機(jī)、設(shè)置于第三旋轉(zhuǎn)電機(jī)輸出軸上的真空吸嘴以及與真空吸嘴連接的真空發(fā)生器。

進(jìn)一步，所述真空吸嘴為與蠶蛹蛹體相適形的形狀。

一種蠶蛹蛹體拾取方法，包括如下步驟：

S1.確定輸送工作臺(tái)上蠶蛹蛹體i的重心物理坐標(biāo)以及旋轉(zhuǎn)角；

S2.根據(jù)蠶蛹蛹體i的重心物理坐標(biāo)以及旋轉(zhuǎn)角，確定第一旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度α、絲杠螺母的移動(dòng)距離r、氣缸的伸出長度d以及第三旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度θ₃；

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

S4.開啟真空發(fā)生器，使得真空吸嘴吸住蠶蛹蛹體i。

進(jìn)一步，根據(jù)如下步驟確定輸送工作臺(tái)上蠶蛹蛹體i的重心物理坐標(biāo)：

S11.確定蠶蛹蛹體i的ROI圖像區(qū)域的重心像素坐標(biāo)：

其中，x_pi為蠶蛹蛹體i的ROI圖像區(qū)域的重心像素橫坐標(biāo)；y_pi為蠶蛹蛹體i的ROI圖像區(qū)域的重心像素縱坐標(biāo)；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(biāo)；y為縱坐標(biāo)；

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