一種蘋果采摘過(guò)程中的分級(jí)方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的方法和相關(guān)裝置，尤其是一種適用于蘋果采摘過(guò)程中實(shí)現(xiàn)分級(jí)的方法和操作系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種蘋果采摘過(guò)程中的分級(jí)方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，為了提高蘋果的價(jià)值，普遍在蘋果采摘后對(duì)其先進(jìn)行分級(jí)后在進(jìn)行售賣。常見的蘋果分級(jí)的方式基本都是離線分級(jí)，即在蘋果采摘后先裝運(yùn)至另一處，再進(jìn)行分級(jí)。這樣不僅大大增加蘋果的儲(chǔ)存時(shí)間，不利于蘋果新鮮度的保持，而且對(duì)裝箱水果的二次操作增加了水果受損傷的幾率，影響其在市場(chǎng)的銷售。而目前已開發(fā)并使用的蘋果采摘機(jī)器人，由于缺乏能夠與之配套的現(xiàn)場(chǎng)分級(jí)裝置而難以發(fā)揮其作用。因此，急需設(shè)計(jì)一種能夠適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的蘋果分級(jí)方法和操作系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種蘋果采摘過(guò)程中的分級(jí)方法及系統(tǒng)，能夠快速而高效的在采摘過(guò)程中對(duì)蘋果進(jìn)行分級(jí)操作，極大的提高了生產(chǎn)效率，并可降低蘋果外表的損傷率，提升蘋果品質(zhì)。而且，還可方便的與采摘機(jī)器人相對(duì)接，適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種蘋果采摘過(guò)程中的分級(jí)方法，包括以下步驟:
(1)將蘋果進(jìn)行簡(jiǎn)單的初選，篩去大小在等外的產(chǎn)品；
(2)通過(guò)視覺技術(shù)對(duì)蘋果的大小、果形、表面著色率和表面損傷進(jìn)行檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)；
(3)通過(guò)稱重傳感器檢測(cè)蘋果的重量，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)；
(4)控制系統(tǒng)對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，得出綜合評(píng)價(jià)，并發(fā)出信號(hào)給執(zhí)行結(jié)構(gòu)；
(5)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將蘋果運(yùn)送至指定區(qū)域。
[0005]進(jìn)一步的，所述步驟I中使用橢圓孔形裝置對(duì)蘋果的大小進(jìn)行檢測(cè)。
[0006]進(jìn)一步的，所述步驟2中使用照相的方法對(duì)蘋果外表進(jìn)行檢測(cè)。
[0007]—種蘋果采摘過(guò)程中的分級(jí)系統(tǒng)，包括安裝架和控制系統(tǒng)，所述安裝架中部設(shè)有能夠?qū)μO果外表進(jìn)行檢測(cè)的果實(shí)信息采集箱;該果實(shí)信息采集箱的一側(cè)設(shè)有初選裝置及第一等外管道，其另一側(cè)設(shè)有第二等外管道和多根等內(nèi)管道;所述安裝架內(nèi)設(shè)有直線模組，并在該直線模組上安裝能夠承載或卸載蘋果、以及對(duì)蘋果稱重的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能夠沿所述直線模組移動(dòng)，并經(jīng)過(guò)或停留于等外管道入口、果實(shí)信息采集箱或等內(nèi)管道入口處；所述控制系統(tǒng)包括工控機(jī)，能夠通過(guò)CAN總線與所述直線模組、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和果實(shí)信息采集箱進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)交互。
[0008]進(jìn)一步的，所述初選裝置包括斜置的滑道;該滑道的橫截面為U形，其上設(shè)有正對(duì)位于其下方第一等外管道開口的通孔;該通孔為橢圓形，其短軸沿所述滑道的縱向；所述滑道的側(cè)面設(shè)有安裝用的腰型孔，能夠調(diào)整該滑道的傾角。
[0009]進(jìn)一步的，所述直線模組包括輸送電機(jī)和與其相連接的絲桿，并在該絲桿兩側(cè)分別安裝一根導(dǎo)軌;所述絲桿和導(dǎo)軌相互平行，其上設(shè)有與所述絲桿螺紋連接的安裝塊，能夠在輸送電機(jī)的帶動(dòng)下沿導(dǎo)軌移動(dòng)。
[0010]進(jìn)一步的，所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括安裝座，其上安裝翻轉(zhuǎn)電機(jī)和軸承座;該安裝座的底面與所述安裝塊連接;所述翻轉(zhuǎn)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與穿裝在軸承座上的安裝軸連接;該安裝軸的端部與位于其上方的果盤相連接;所述果盤和安裝軸之間設(shè)有力傳感器。
[0011]進(jìn)一步的，所述果實(shí)信息采集箱包括矩形的型材骨架，其縱向的中部設(shè)有供所述翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過(guò)的通道;該通道兩側(cè)分別設(shè)有一個(gè)相機(jī)室;每個(gè)相機(jī)室內(nèi)設(shè)有一部CCD相機(jī)和兩根條形光源;該條形光源對(duì)稱的分列于所述相機(jī)的前部;所述每個(gè)相機(jī)室的一個(gè)側(cè)面為封閉;所述通道上方也設(shè)有一部CCD相機(jī);每部CCD相機(jī)的鏡頭均對(duì)準(zhǔn)通道。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，自動(dòng)化程度高，能夠快速而高效的在采摘過(guò)程中對(duì)蘋果進(jìn)行分級(jí)操作，極大的提高了生產(chǎn)效率，并可降低蘋果外表的損傷率，提升蘋果品質(zhì)。而且，還可方便的與采摘機(jī)器人相對(duì)接，適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的直線模組的示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的果實(shí)信息采集箱的示意圖。
[0017]圖5是本發(fā)明的滑道的示意圖。
[0018]圖6是本發(fā)明系統(tǒng)工作流程圖。
[0019]其中:1_安裝架;2-等外管道;2-1第二等外管道;3-滑道;4-等內(nèi)管道;5-果實(shí)信息采集箱;6-翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);7-直線模組;8-果盤;9-聯(lián)軸器；10-翻轉(zhuǎn)電機(jī)；11-力傳感器；12-安裝軸；13-軸承座；14-安裝座；15-輸送電機(jī)；16-安裝塊；17-導(dǎo)軌；18-絲桿；19-條形光源；20-型材骨架;21-通孔;22-CCD相機(jī);23-通道。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]一種蘋果采摘過(guò)程中的分級(jí)方法，包括以下步驟:
(1)將蘋果進(jìn)行簡(jiǎn)單的初選，篩去大小在等外的產(chǎn)品。例如，使用橢圓孔形裝置對(duì)蘋果的大小進(jìn)行檢測(cè)，將大小不符合要求的蘋果直接濾去；
(2)通過(guò)視覺技術(shù)對(duì)蘋果的大小、果形、表面著色率和表面損傷進(jìn)行檢測(cè)，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)。例如，使用照相的方法對(duì)蘋果外表進(jìn)行拍照，獲取其外表的信息；
(3)通過(guò)稱重傳感器檢測(cè)蘋果的重量，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)；
(4)控制系統(tǒng)對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，得出綜合評(píng)價(jià)，并發(fā)出信號(hào)給執(zhí)行結(jié)構(gòu)；
(5)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作，將蘋果運(yùn)送至指定區(qū)域。
[0022]如圖1所示，是一種根據(jù)上述分級(jí)方法而設(shè)計(jì)的蘋果采摘過(guò)程中的分級(jí)系統(tǒng)，包括安裝架I和控制系統(tǒng)。所述安裝架I中部設(shè)有能夠?qū)μO果外表進(jìn)行檢測(cè)的果實(shí)信息采集箱5。該果實(shí)信息采集箱5的一側(cè)設(shè)有初選裝置及第一等外管道2，用于檢測(cè)蘋果的大小，并將不合格的蘋果放入等外管道。該果實(shí)信息采集箱5的另一側(cè)設(shè)有多根等內(nèi)管道4和一根第二等外管道2-1。其中的第二等外管道用于接收重量不合格的蘋果。所述安裝架I內(nèi)設(shè)有直線模組7，并在該直線模組7上安裝能夠承載或卸載蘋果、以及對(duì)蘋果稱重的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6。該翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6能夠沿所述直線模組7移動(dòng)，并經(jīng)過(guò)或停留于等外管道2入口、果實(shí)信息采集箱5或等內(nèi)管道4入口處;所述控制系統(tǒng)包括工控機(jī)，能夠通過(guò)CAN總線與所述直線模組7、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)6和果實(shí)信息采集箱5進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)交互，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述各機(jī)構(gòu)的控制。
[0023]所述初選裝置包括斜置的滑道3ο如圖5所示，該滑道3的橫截面為U形，其上設(shè)有正對(duì)位于其下方的第一等外管道2開口的通孔21。該通孔21為橢圓形，其短軸沿所述滑道3的縱向，使不符合等級(jí)要求的蘋果可以從該通孔21中漏出，又可以使符合等級(jí)要求的蘋果從該通孔21上滾過(guò)。所述滑道3側(cè)面設(shè)有腰型孔，可使用螺栓穿過(guò)該腰形孔后將所述滑道3固定到所述果實(shí)信息采集箱5和其他對(duì)應(yīng)的支架上。當(dāng)改變螺栓與所述腰形孔內(nèi)的相對(duì)位置時(shí)，可相應(yīng)的改變所述滑道3的傾角，進(jìn)而調(diào)節(jié)果實(shí)沿所述滑道3