[發明專利]一種視覺與運動控制相融合的香菇定心分揀系統

在審

• 申請號: 202210565297.0
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114887917A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 吳繼春;楊永達;張平;張齋武
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B07C5/04
• 分類號: B07C5/04;B07C5/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種視覺與運動控制相融合的香菇定心分揀系統，通過視覺系統處理對不規則的香菇進行質心的確定并對質心進行跟蹤，然后通過執行機構推出香菇。例如，在香菇分揀時，先確定香菇的大小以及需要將其推入的工位，然后找出香菇的質心，在質心達到對應的工位時，執行推的動作。定心機構：主要是通過視覺系統來確定質心；香菇尺寸確定：通過視覺系統測算出物體的大小，以此確定香菇應該推入哪個工位；執行機構：主要是通過氣動裝置，在視覺系統傳出推的信號時，氣動裝置快速推出。本發明解決了，將香菇分揀自動化，香菇在分揀過程中可能因為推出位置不對而導致香菇掉入錯誤的工位，可能導致香菇結構被破壞。保證了分揀結果的可靠。

技術領域

本發明涉及自動化以及食品領域，具體而言，涉及一種香菇的自動分揀機構。

背景技術

香菇自古以來一直是我國人民最愛吃的食物之一，極大的刺激了香菇產業的發展，我們的國家也成為了香菇的生產、消費和出口大國。

目前香菇分揀機構在對香菇分揀時，通常采用篩選的方式。

然而，在分揀時通過振動加篩選容易造成香菇結構的破壞，也有可能出現香菇變形而被篩選進入錯誤的位置，而對不規則香菇質心的確定可以很好的保證香菇推入的準確性以及保護香菇不被破壞。

香菇分揀需要大量的勞動力，人工分揀存在效率低下等一系列問題，因此，本發明設計了一種視覺融合運動的香菇定心的分揀機構，其結構簡單，能夠自動對香菇的大小進行分揀，并且成本低，效率高。能夠在降低工人勞動強度和提高效率的前提下，進一步提高香菇分揀的準確率，并很好的保持了香菇的形態不被破壞。還有分揀速度快，操作簡單，安全性能好等優點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種視覺與運動控制相融合的香菇定心分揀系統，解決了篩選可能破壞香菇和準確率不高的問題，解決了可能因為推出位置存在偏差而導致香菇推入位置錯誤以及被破壞的問題。

本發明是通過如下措施實現的：一種視覺與運動控制相融合的香菇定心分揀系統，其特征在于，包括視覺系統，所述視覺系統包括檢測設備，所述檢測設備包括一個工業攝像頭和一個攝像頭安裝支架，所述攝像頭安裝在支架上。

所述視覺系統包括香菇尺寸測量算法和香菇質心確定算法，所述香菇尺寸測量算法通過一系列處理可以計算出香菇的最大外形尺寸，所述香菇質心的確定通過算法可以將香菇的質心進行快速的計算，分析出質心的位置并對其進行跟蹤。

所述視覺融合運動控制系統主要是通過算法來實現，所述算法通過python的ADS包與運動控制軟件TwinCAT進行通訊，所述python軟件主要編寫通訊程序，可以將視覺算法檢測到的信息傳輸給運動控制軟件，所述TwinCAT軟件事先設定好程序，設定好對應的狀態應該驅動執行機構執行的動作。

所述運動控制系統包括TwinCAT運動控制軟件和執行機構，所述TwinCAT運動控制軟件通過ST語言對程序進行編寫，將大小不同的香菇每個工位編寫一個程序等待指令，若系統發出指令就可以通過預先設定好的程序來驅動執行機構的運動，所述執行機構有氣缸組成，在運動控制軟件發出指令后執行機構就可以根據設定好的代碼指令執行動作，從而達到快速、有效、準確分揀香菇的目的。

本發明的工作原理：通過傳送帶將香菇一個個送入分揀系統，香菇首先通過視覺系統，視覺系統測算出香菇的大小和質心，這時視覺系統確定好香菇將被推入的工位，并實時的對香菇的質心進行跟蹤。視覺系統和運動控制系統實時分享數據，在到達指定位置后，觸發運動控制軟件的指令，使得執行機構馬上執行相應的動作，對香菇的質心實施推出動作。