[实用新型]分拣机器人

说明书

本实用新型提供了一种分拣机器人，用于分拣球形肉果，包括视觉模块、机械臂和控制模块，还包括托盘和若干分拣口；视觉模块包括设置在托盘处的距离传感器以及颜色识别传感器；控制模块接收距离传感器的距离信号和颜色传感器的颜色信号，并输出分拣信号，分拣信号用于控制机械臂从定位托盘处移动肉果至一分拣口。本实用新型技术方案，分拣效率高、适应能力强、工作精度高、综合成本低。

技术领域

本实用新型属于农业机器人技术领域，尤其涉及一种根据果实颜色、体积等品质评价指标对较大肉果实施分拣的机器人。

背景技术

在对包括浆果、核果、柑果、梨果、瓠果等肉果根据果实品质进行分拣的农业生产环节中，分拣机器人用于提高分拣效率。现有技术中，较多采用视觉分析方式进行分拣，如麻省理工大学提供的物品分拣机器人用来帮助人力所不及时的物品分拣，这种机器人运用优秀的视觉处理技术对物品进行跟踪分类，也可以用于果实的识别和分拣；另一些方案中，通过机器人抓取物品时机械臂产生的形变来对物品进行分拣，如FANUC公司所使用的W.A.R的技术。这些技术的问题在于，控制精度要求高，采购和维护等综合成本高，不便于在成本敏感地区推广和使用。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种分拣机器人，适用于苹果等类球形肉果的分拣，在实现控制系统基本鲁棒性的条件下，具备结构简单、成本低廉的特点。

本实用新型提供技术方案为一种分拣机器人，用于分拣球形肉果，包括视觉模块、机械臂和控制模块，还包括托盘和若干分拣口；所述视觉模块包括设置在所述托盘处的距离传感器以及颜色识别传感器；所述控制模块接收所述距离传感器的距离信号和所述颜色传感器的颜色信号，并输出分拣信号，所述分拣信号用于控制所述机械臂从所述定位托盘处移动肉果至一所述分拣口。托盘用于提供一个固定的检测位置以便视觉模块在该位置采集用于产生分拣信号的距离信号和颜色信号，距离信号和颜色信号与托盘位置相关，否则难以提供稳定的检测环境，实现低成本的品质检测。容易理解，本技术方案的主要构思在于使用低成本的颜色识别传感器和距离传感器的组合，实现一种肉果品质的机器人视觉检测，因此一些实施例中也可以使用机械臂以外的如导流翻板等现有其他自动化传输装置的等同手段替换机械臂，以等同的达到机械臂移动检测肉果的效果。

优选的，所述托盘设有用于容纳肉果的定位槽。定位槽与肉果是一一对应的，肉果基本为球形，在落于一个定位槽时，由于距离传感器与托盘的相对位置是固定的，因此，肉果与距离传感器之间的距离可以反应肉果的大小，当对一个定位槽设置两个不同位置的距离传感器时，可以判断落入定位槽的肉果的大概圆度，或者说完整度，以便剔除缺损肉果。

优选的，所述颜色识别传感器设置于所述定位槽内，以便肉果落入定位槽后，肉果的部分表面可以基本上遮挡颜色识别传感器的观察窗，减少颜色识别传感器受到环境光的干扰，尽可能仅检测肉果遮挡观察窗部分的表面的颜色。

一些对距离传感器安装位置进行改进的实施例中，所述距离传感器包括设置于所述定位槽上方的第一距离传感器；和/或，所述距离传感器包括设置于所述定位槽一侧的第二距离传感器。由于距离传感器与定位槽底部之间的相对位置是固定的，设置在上方的第一距离传感器由于正对着定位槽，因此可以在一个较大的范围内识别落入肉果的大小，而侧方的第二距离传感器虽然要求落入肉果必须达到一定大小才能够检测到，但是安装方便，可以与托盘一体设置，同时，配合上方的第一距离传感器，可以判断落入肉果的圆度或者完整度。优选的，所述距离传感器为激光距离传感器，进一步的优选在于，所述距离传感器的型号为RCWL-0801。

一些对颜色识别传感器的类型优选的实施例中，所述颜色识别传感器为具有红外阻隔滤波器的彩色光数字转换器。进一步的，所述颜色识别传感器的型号为TCS34725。该类彩色光数字转换器，用于讲彩色光转换为色彩空间的数值坐标，红外阻隔滤波器有助于减少环境光对感光部件的信号干扰。