[发明专利]一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统及方法，它包括机械系统、伺服控制系统和视觉系统，机械系统包括机械手（1）和传送带（3），机械手（1）安装在传送带（3）上，视觉系统（2）的硬件部分安装在传送带（3）上；传送带（3）上安装的光电传感器（4）和编码器分别与DSP控制器导线连接；DSP系统与上位机连接；解决了目前胚芽鞘切割方法费时费力效率低的问题；解决目前胚芽鞘识别过程靠人工、识别效率低下的问题；解决目前胚芽鞘切割过程靠人工、切割机械化和自动化不高的问题。

技术领域

本发明属于胚芽鞘切割技术，尤其涉及一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统及方法。

背景技术

胚芽鞘为单子叶植物所特有，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，是一个鞘状结构。胚芽鞘切割通常包括胚芽鞘识别和切割两个步骤。胚芽鞘准确识别是非常关键一步，只有识别准确，才能保证顺利切割。传统切割方式是通过人肉眼和经验来判断胚芽鞘及切割位置，再通过简单切割机械进行切割。这种方法费时费力效率很低。国内外暂时没有胚芽鞘相关识别和切割系统的研究。鉴于此，本发明研发一种胚芽鞘自动切割系统及方法。

发明内容：

本发明要解决的技术问题：提供一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统及方法，以解决：目前胚芽鞘切割方法费时费力效率低的问题；解决目前胚芽鞘识别过程靠人工、识别效率低下的问题；解决目前胚芽鞘切割过程靠人工、切割机械化和自动化不高的问题。

本发明技术方案：

一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统，它包括机械系统、伺服控制系统和视觉系统，机械系统包括机械手和传送带，机械手安装在传送带上，视觉系统的硬件部分安装在传送带上；传送带上安装的光电传感器和编码器分别与DSP控制器导线连接；DSP系统与上位机连接。

传送带包括带有挡板的输送带和铝型材桁架结构；传送带包括输送带两端的传动轴，其中一端的传动轴与同步带轮联接，同步带轮通过同步带与伺服电机轴上的带轮联接。

输送带上设置有均匀间隔的挡板，两个挡板中间部分为工作区域，在传送带的一侧安装有光电传感器；挡板间距为200mm，长度为200mm，高度为20mm。

机械手包括三个单轴机械手搭建的直角坐标机器人和一个直线导轨，Y方向机械手和直线导轨与传送带联接，切刀安装在Z轴机械手末端，直线导轨包括与直线导轨配合的滑块，滑块通过连接板与X方向机械手一端联接。

视觉系统硬件部分包括相机支架、CCD相机、镜头和环形光源，CCD相机和镜头通过相机支架安装在传送带正上方；通过安装板与传送带联接；CCD相机安装在环形光源中心位置。

一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统的切割方法，它包括：

STEP1：传送带根据DSP控制器指令将胚芽鞘输送至CCD相机拍摄区域，光电传感器检测到有挡板通过，触发CCD相机进行胚芽鞘图像获取；

STEP2：传送带上胚芽鞘在DSP控制器的控制下继续向前运动，当下一个挡板刚好运动至光电传感器位置，触发CCD相机获取下一部分胚芽鞘图像，此时第一部分胚芽鞘开始进入机械手切割区域；

STEP3：当获取到第三部分胚芽鞘图像时，第一部分胚芽鞘刚好完全进入切割区域，传送带在DSP控制器指令的控制下，停止运动；

STEP4：机械手在DSP控制器指令的控制下，对已识别的胚芽鞘进行顺序切割，切割完成后，第二部分胚芽鞘开始进入切割区域；

STEP5：循环上述步骤，完成胚芽鞘切割作业。

本发明的有益效果：