[实用新型]一种樱桃自动分拣机器人系统

说明书

本实用新型提供了一种樱桃自动分拣机器人系统与方法，该系统包括樱桃传输单元、图像采集单元、分拣执行单元和处理控制单元。其中，樱桃传输单元包括主履带传输机、第一辅履带传输机和第二辅履带传输机；图像采集单元包括第一可见‑近红外光源、第二可见‑近红外光源、第一可见‑近红外相机和第二可见‑近红外相机；分拣执行单元包括分拣机械臂和末端执行器；处理控制单元包括上位机、机械臂微控制器和传输电路。该机器人分拣系统可降低樱桃分拣过程中的损果率、提高樱桃的分级标准和分拣效率，增加樱桃产业的经济效益。

技术领域

本发明涉及分拣机器人技术领域。具体地涉及一种樱桃自动分拣机器人系统与方法的相关技术。

背景技术

樱桃作为一种名贵果品，具有皮薄质软、易损伤、难贮存的特点，且位于表皮之下的隐性损伤虽然肉眼不能发觉，但会加快樱桃变质、严重缩短樱桃的贮藏时间，因此应尽量减少采摘后的接触损伤与处理时间。目前，在我国樱桃分级体系中，樱桃等级判定和缺陷果的分拣主要采用人工评定方法，依靠人工的樱桃等级评定方法，存在明显的缺陷：一是缺乏客观的定量评价标准，评定过程易受主观因素的干扰，造成相当大的误差；二是效率低，难以满足工业化生产要求。人工评定的方法已难以满足番茄产业发展的要求，尽管可采用机械法对樱桃大小进行分级，但容易造成二次损伤。据计算，我国每年因没有先进采后处理技术和设备造成果实腐烂损失约占总产量的25％-30％，造成的直接经济损失数亿元之多。可见，实现樱桃的高效自动无损分拣，是当今樱桃生产过程和流通领域中亟待解决的技术问题。

中国实用新型专利公开号：CN 208341147 U，名称：樱桃分拣装置。该实用新型提供了一种樱桃辅助分拣装置，然而该辅助分拣装置容易造成樱桃分拣过程的二次损伤、且分拣效率有待提高。

发明内容

为了降低樱桃分拣过程中的损果率、提高樱桃的分级标准和分拣效率，本发明提供了一种樱桃自动分拣机器人系统与方法，提高了樱桃工业分拣生产线的自动化程度，增加了经济效益。

该樱桃自动分拣机器人系统包括樱桃传输单元、图像采集单元、分拣执行单元和处理控制单元。其中，樱桃传输单元包括主履带传输机、第一辅履带传输机和第二辅履带传输机；图像采集单元包括第一可见-近红外光源、第二可见-近红外光源、第一可见-近红外相机和第二可见-近红外相机；分拣执行单元包括分拣机械臂和末端执行器；处理控制单元包括上位机、机械臂微控制器和传输电路。

所述第一辅履带传输机和第二辅履带传输机分别位于主履带传输机的两侧，主履带传输机用于传输待分拣的樱桃，第一辅履带传输机和第二辅履带传输机用于传输经分拣后得到的不同等级的樱桃，3个传输机的传输速度均可调节。

所述可见-近红外光源通过光源支架固定于主履带传输机两侧，第一可见-近红外相机和第二可见-近红外相机通过第一相机支架和第二相机支架分别固定于机械臂基座两端。

所述分拣机械臂的机械臂基座通过上部的滑槽导轨结构与上方轨道相连，并通过缆绳与驱动电机相连，使分拣机械臂基座在樱桃传输方向上可以运动。

所述末端执行器包括基座、橡胶吸盘和剪切装置，所述基座通过其上端设有的突出螺纹接口与分拣机械臂末端相连，基座内设有空气通道联通橡胶吸盘和橡胶吸气管，所述橡胶吸气管通过气阀与抽气设备相连。所述剪切装置包括剪切刀具、刀具支架和驱动电机，所述刀具支架固定于末端执行器基座上、并与驱动电机相连。