[发明专利]一种苹果采摘过程中的分级方法及系统

摘要

本发明涉及一种苹果采摘过程中的分级方法及系统，其分级方法包括初选、称重、外观图像采集、损伤检测等步骤；其分级系统包括安装架和控制系统，所述安装架中部设有能够对苹果外观进行检测的果实信息采集箱；该果实信息采集箱的一侧设有初选装置及第一等外管道，其另一侧设有第二等外管道和多根等内管道；所述安装架内设有直线模组，并在该直线模组上安装翻转机构；该翻转机构能够沿所述直线模组移动，并经过或停留于果实信息采集箱和各个等级管道入口处。本发明设计合理，结构紧凑，自动化程度高，能够快速而高效的在采摘过程中对苹果进行分级操作，极大的提高了生产效率，并可降低苹果外表的损伤率，提升苹果品质。而且，还可方便的与采摘机器人相对接，适应现代化农业的发展需求。

主权项

一种苹果采摘过程中的分级系统，包括安装架和控制系统，其特征是所述安装架中部设有能够对苹果外表进行检测的果实信息采集箱；该果实信息采集箱的一侧设有初选装置及第一等外管道，其另一侧设有第二等外管道和多根等内管道；所述安装架内设有直线模组，并在该直线模组上安装能够承载或卸载苹果、以及对苹果称重的翻转机构；该翻转机构能够沿所述直线模组移动，并经过或停留于等外管道入口、果实信息采集箱或等内管道入口处；所述控制系统包括工控机，能够通过CAN总线与所述直线模组、翻转机构和果实信息采集箱进行数据信号交互；所述初选装置包括斜置的滑道；该滑道的横截面为U形，其上设有正对位于其下方第一等外管道开口的通孔；该通孔为椭圆形，其短轴沿所述滑道的纵向；所述滑道的侧面设有安装用的腰型孔，能够调整该滑道的倾角；所述翻转机构包括安装座，其上安装翻转电机和轴承座；该安装座的底面与所述安装块连接；所述翻转电机通过联轴器与穿装在轴承座上的安装轴连接；该安装轴的端部与位于其上方的果盘相连接；所述果盘和安装轴之间设有力传感器；所述果实信息采集箱包括矩形的型材骨架，其纵向的中部设有供所述翻转机构通过的通道；该通道两侧分别设有一个相机室；每个相机室内设有一部CCD相机和两根条形光源；该条形光源对称的分列于所述相机的前部；所述每个相机室的一个侧面为封闭；所述通道上方也设有一部CCD相机；每部CCD相机的镜头均对准通道；所述分级系统的运行过程为：使翻转机构位于滑道的下端处；苹果采摘机器人的机械臂将采下的苹果放置在滑道的上端，使苹果受重力作用沿着滑道下滑；直径不符合要求的等外苹果，由滑道的椭圆形通孔漏出，并经等外管道滚动至等外果箱中；直径符合要求的苹果则沿着滑道滚落至翻转机构的果盘上，并被挡板挡住而不掉落；果盘下方的力传感器检测到苹果滚落到果盘后，开始测量苹果的重量，并将测量结果发送至工控机；工控机对苹果的重量是否达标进行判断；如果不达标，则不经过拍照程序，直接由翻转机构载着苹果沿直线模组移动至管道区，并将苹果翻转到相应的管道中；如果重量达标，则翻转机构沿着直线模组运动至果实信息采集箱的通道中；果实信息采集箱中的4个对称分布的条形光源提供照明，3个CCD相机同时获取苹果三个方向的图像，并将图像信息传送给工控机；工控机利用称重数据和图像信息对苹果品质做出综合的判定，并将相应的动作指令传送给输送电机和翻转机构，使翻转机构在输送电机的驱动下，运动至等内管道区域的相应位置；翻转电机动作，使果盘倾斜，将苹果落入相应等级的管道中，最终到达目标果箱。