[发明专利]开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置及其方法

权利要求书

1.开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，其特征在于，包括旋转支撑平台、旋转支撑平台、有联轴器、伺服电机、工业相机；所述伺服电机连接到伺服驱动器，伺服驱动器设置有信号连接于控制器，控制器安装在计算机的外部网络端口；工业相机的作用在于：采集开心果骨架图像并传输给所述计算机，进而计算机通过图像分析与识别算法获得开心果轮廓，并提取轮廓倾斜角度，并与预设的开心果轮廓角度允许范围进行对比判断，确定所需要调整的角度变化值。

2.如权利要求1所述的开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，其特征在于，还包括压紧机构，所述压紧机构位于所述旋转支撑平台正上方。

3.如权利要求1所述的开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，其特征在于，工业相机位于操作平台上方，并与操作平台的工作平面呈平行状态。

4.如权利要求3所述的开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，其特征在于，工业相机还连接有工业镜头，所述工业镜头位于工业相机正下方并与操作平台的工作平面呈平行状态。

5.如权利要求4所述的开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，其特征在于，工业相机还连接有照明装置，所述照明装置正对所述工业相机的下方设置。

6.如权利要求1所述的开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，其特征在于，旋转支撑平台设置有机械臂，所述机械臂位于所述旋转支撑平台两侧。

7.如权利要求1所述的开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，其特征在于，旋转支撑平台设置有压紧机构，所述压紧机构位于旋转支撑平台正上方。

8.如权利要求1的开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置，其特征在于，为了在旋转支撑平台开始运行时实现开心果的定位夹紧功能，还包括压紧机构，压紧机构位于旋转支撑平台的正上方。

9.一种用于开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、工业相机获取开心果骨架的图像，并传送给计算机；

步骤2、计算机通过图像分析与识别获得开心果顶部的轮廓，并提取轮廓倾斜角度；

步骤3、当开心果进入头尾置换工位时，开心果位于旋转支撑平台上，所提取的当前角度与预设的开心果轮廓角度允许范围进行对比判断，确定所需要调整的角度值；

步骤4、根据步骤3得到的开心果的角度调整值，根据机械结构的传动比，转化为伺服电机的旋转的角度值，然后控制器将得到的数据转化成脉冲信号，并传送给伺服电机驱动器，驱动器驱动伺服电机运动；

步骤5、当伺服电机接收到运动信号时，它将输出旋转运动的动力，并依次通过联轴器、旋转主轴、旋转支撑平台，并带动开心果进行旋转运动；

进一步的，所述步骤5中在伺服电机输出旋转运动的动力之前，旋转支撑平台上方的压紧机构便往下压住开心果上，防止开心果因离心力过大而飞出旋转支撑平台，实现了开心果的定位加紧的功能。

10.如权利要求9所述的用于开心果头尾置换与姿态调整的旋转机械装置的控制方法，其特征在于，所述步骤1、步骤2和步骤3中基于智能视觉的角度提取算法步骤包括：图像采集、图像中值滤波、提取蓝色分量、图像分割、联通特性分析、形态学变换、边缘检测、轮廓提取、椭圆拟合以及获取椭圆长轴的倾斜角度；

更进一步的，椭圆拟合可以细分为：轮廓点离散化、构造轮廓点坐标数组链表、采用最小二乘法拟合拟合椭圆方程、获取椭圆的长轴所在直线方程、求得直线的斜率、计算直线的倾斜角度。