[发明专利]一种基于深度学习的大蒜智能切根试验装置

权利要求书

1.一种基于深度学习的大蒜智能切根试验装置，其特征在于包括：

X轴滑台模组(3)，沿水平方向安装在机架(1)上，其包括由X轴步进电机(3.2)经齿形带驱动沿X轴方向滑动的滑动块Ⅰ(3.8)；

Z轴滑台模组(5)，沿竖向设置在所述机架(1)上，其包括由Z轴步进电机(5.2)经过丝杆驱动沿Z轴方向滑动的连接座Ⅱ(5.6)；

Y轴手动滑台模组(4)，沿水平方向安装在连接座Ⅱ(5.6)上，其包括由手摇模块(4.3)经由丝杆驱动沿Y轴方向滑动的滑动块Ⅱ(4.1)；Y轴方向分别与X轴方向以及Z轴方向垂直；

蒜秧夹持固定装置(6)，安装在所述滑动块Ⅰ(3.8)上，用于夹持大蒜，其包括上部一对水平方向预紧夹持蒜秧竖杆的夹持钳，和下部一对抵压蒜秧头上表面的柔性拨指(6.8)，上部和下部相互间有预推弹力；

切根刀模块(8)包括沿Y轴方向分布的两个圆盘刀盘(8.12)，各圆盘刀盘(8.12)呈水平设置，并分别与对应的直流无刷电机(8.2)传动连接；所述直流无刷电机(8.2)通过固定结构与所述Y轴手动滑台模组(4)的滑动块Ⅱ(4.1)连接；两个圆盘刀盘(8.12)的边缘部分交叠，形成切根区域；

工业相机(9)，设置在X轴滑台模组(3)的下方，用于拍摄蒜秧的侧面图像；

控制系统，分别与所述X轴滑台模组(3)、Z轴滑台模组(5)以及工业相机(9)电性连接，被配置为根据所述工业相机(9)获取的蒜秧图片识别蒜头与蒜根的结合处；并控制所述Z轴滑台模组(5)调节所述切根刀模块(8)，使得圆盘刀盘(8.12)与所述结合处平齐；控制所述X轴滑台模组(3)通过蒜秧夹持固定装置(6)将所述蒜秧推向切根刀模块(8)以切除蒜秧的根须，并在切根完成后将蒜秧推动至工业相机(9)前拍摄切根后图片；

所述X轴滑台模组(3)包括X轴模组主体(3.1)，X轴步进电机(3.2)固定安装在X轴模组主体(3.1)的第一端，X轴模组主体(3.1)的第二端临近Z轴滑台模组(5)；自X轴模组主体(3.1)的第一端至第二端依次安装有与所述滑动块Ⅰ(3.8)相适配的接近开关Ⅰ(3.3)、接近开关Ⅱ(3.4)、接近开关Ⅲ(3.5)；滑动块Ⅰ(3.8)滑动设置在X轴模组主体(3.1)上，并通过齿形带与所述X轴步进电机(3.2)传动连接；所述 X轴模组主体(3.1)的第二端安装有限位块(3.6)，用以限制所述滑动块Ⅰ(3.8)的滑动范围；所述X轴模组主体(3.1)通过连接座Ⅰ(3.7)和螺栓固定在机架(1)上；

两个所述圆盘刀盘(8.12)的转动方向相反；所述圆盘刀盘(8.12)的边缘设置有锯齿，在所述切根区域两个所述圆盘刀盘(8.12)的锯齿均向X轴正方向运动；

所述蒜秧夹持固定装置(6)包括固定安装在滑动块Ⅰ(3.8)上的蒜秧固定装置主体(6.1)；所述蒜秧固定装置主体(6.1)上设置有至少两个竖向并行的钢质滑杆(6.2)，所述夹持钳滑动设置在所述钢质滑杆(6.2)上；两个所述柔性拨指(6.8)固定安装在拨指固定座(6.7)上，所述拨指固定座通过拉力传感器(6.9)与拉力传感器固定板(6.10)连接；所述拉力传感器固定板(6.10)安装在所述蒜秧固定装置主体(6.1)的底部；所述蒜秧固定装置主体(6.1)上还设置有与所述钢质滑杆(6.2)并行的长螺栓Ⅰ(6.3)，所述长螺栓Ⅰ(6.3)穿过所述夹持钳上的通孔；所述长螺栓Ⅰ(6.3)上套设有一个压缩弹簧，该压缩弹簧的一端抵靠在蒜秧固定装置主体(6.1)上，另一端抵靠在所述夹持钳的底部，用以向上推动夹持钳，以形成预推弹力；

所述控制系统包括通过串口通信的上位机和下位机；所述下位机分别通过X轴步进电机驱动器以及Z轴步进电机驱动器与所述X轴步进电机(3.2)以及Z轴步进电机(5.2)控制连接；所述上位机与所述工业相机(9)通信连接；

所述上位机中配置有卷积神经网络深度学习模型，所述卷积神经网络深度学习模型用于根据工业相机(9)获取的蒜秧图片识别蒜头与蒜根的结合处。