一种基于机器视觉的水果分拣系统及其图像识别方法.docx

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN109821763A

(43)申请公布日2019.05.31

(21)申请号CN201910137296.4

(22)申请日2019.02.25

(71)申请人山东大学

地址250061山东省济南市历下区经十路17923号

(72)发明人胡天亮李学兵张承瑞陶飞

(74)专利代理机构济南金迪知识产权代理有限公司

代理人王楠

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于机器视觉的水果分拣系统及其图像识别方法

(57)摘要

本发明涉及一种基于机器视觉的水果分拣系统及其图像识别方法，属于机器视觉和机械设计与控制的技术领域，系统装置包括图像采集装置、传送装置、机器人支撑架、delta机器人、气动夹具；图像采集装置设于传送装置上方，delta机器人通过机器人支撑架设于图像采集装置后方，气动夹具与delta机器人相连，各部分互相配合，采集图像信息并上传到计算机分析运算，得到缺陷水果的位置坐标。最后计算机控制delta机器人带动气动夹具夹取水果，放到相应的传送带，完成分拣过程，识别准确效率高。

法律状态

法律状态公告日

法律状态信息

法律状态

权利要求说明书

1.一种基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，包括图像采集装置、传送装置、机器人支撑架、delta机器人、气动夹具；图像采集装置设于传送装置上方，delta机器人通过机器人支撑架设于图像采集装置后方，气动夹具与delta机器人相连；

所述图像采集装置包括框架，框架跨设于传送装置上方，框架四周设有挡板，挡板内侧设有光电传感器、CCD相机，光电传感器与CCD相机均与控制系统相连；

所述的delta机器人包括固定平台，固定平台上设有伺服电机，伺服电机输出轴与大臂相连，大臂通过两自由度连接件与小臂相连，小臂通过两自由度连接件与末端执行器相连；

所述气动夹具包括气动夹具底座和气动杆，气动夹具底座与末端执行器的末端执行器底座相连，气动夹具底座通过转动轴与夹具大臂相连，夹具大臂底部通过传动螺栓与抓手相连，夹具大臂中部通过转动轴与夹具小臂相连，夹具大臂、夹具小臂、抓手的数量均为两个，两个夹具小臂通过转动轴与连接臂相连，气动杆一端与连接臂相连，气动杆另一端贯穿气动夹具底座和末端执行器底座。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，所述图像采集装置还包括照明灯，所述照明灯、CCD相机均通过固体胶粘结于挡板内侧。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，所述框架为立体矩形框架，所述CCD相机设于矩形框架顶部挡板的内侧，照明灯设在两侧挡板内侧，光电传感器设在设于框架上。

4.根据权利要求3所述的基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，所述传送装置传送方向两侧的挡板从框架顶部延伸至传送装置下方。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，所述传送装置包括主传动轴、从动轴、轴承、传送带，传送带两端设有主传动轴和从动轴，主传动轴和从动轴均通过轴承连接在轴承支撑上。

6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，所述伺服电机通过电机基座固定设在固定平台上，所述伺服电机的数量为三个，三个伺服电机在水平方向上按圆周相互间隔120°分布。

7.根据权利要求6所述的基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，大臂通过两自由度连接件与小臂相连，所述两自由度连接件包括大连接件、小连接件、大传动轴、轴承，大连接件一端通过大传动轴与大臂相连，大传动轴与大臂之间设有轴承，大连接件另一端内设有轴承，轴承内通过轴承连接销与小连接件相连，小连接件通过臂连接销与小臂相连；

小臂通过两自由度连接件与末端执行器相连，所述两自由度连接件包括大连接件、小连接件、大传动轴、轴承，大连接件一端通过大传动轴与小臂相连，大传动轴与小臂之间设有轴承，大连接件另一端内设有轴承，轴承内通过轴承连接销与小连接件相连，小连接件通过臂连接销与末端执行器相连。

8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，所述大臂的数量为三个，所述小臂的数量为六个，每个大臂末端两侧各通过两自由度连接件与小臂相连。

9.根据权利要求1所述的基于机器视觉的水果分拣系统，其特征在于，所述气动夹具的抓手相对一侧设有弧形垫片。

10.一种利用权利要求1-9任意一项权利要求所述基于机器视觉的水果