本实用新型专利技术公开了一种基于Kinect的新型苹果分拣系统及装置，其技术要点包括安装架、stm32单片机、kinect体感传感器以及模糊控制器，安装架上设有工作台与机械手，机械手包括并行机械手与末端执行器，并行机械手的一端连接末端执行器，另一端连接安装架，并联机械手通过固定平台固定在安装架上，kinect体感传感器包括摄像头与处理器，摄像头抓取苹果图像，然后通过处理器对苹果图像进行处理，产生图像移动数据，通过模糊控制器对于图像中的苹果规格进行计算产生分拣数据，stm32单片机接收图像移动数据和分拣数据控制机械手对苹果进行抓取和分拣，能够分辨苹果大小、颜色及表面的缺陷的苹果分拣系统及装置，进行自动的识别分拣，更加高效的完成分拣任务。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及苹果分拣领域，尤其涉及一种Kinect的新型苹果分拣系统及装置。
技术介绍
在目前的水果分拣中，许多企业由于水果分拣线造价成本高都还在采用人工的分拣手段，而对于水果自动化分拣的设备中，市场上缺少对水果品质的自动化分拣的设备。该套系统适合用于苹果的分拣，在分拣中采用机器视觉对苹果的大小、颜色、表面的瑕疵和凹坑。目前机械手能够抓取1kg以内重量的物体，并能够在一道工序上完成对苹果大小、颜色和表面的缺陷，对于在其工作范围内的目标能够进行自动的识别分拣，更加高效的完成分拣任务。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种能够分辨苹果大小、颜色及表面的缺陷的苹果分拣系统及装置。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种基于Kinect的新型苹果分拣系统及装置，包括安装架、stm32单片机、kinect体感传感器以及模糊控制器，所述安装架上设有工作台与机械手，所述机械手包括并行机械手与末端执行器，所述并行机械手的一端连接末端执行器，另一端连接安装架，所述并联机械手通过固定平台固定在安装架上，所述kinect体感传感器包括摄像头与处理器，所述摄像头抓取苹果图像，然后通过处理器对苹果图像进行处理，产生图像移动数据，通过模糊控制器对于图像中的苹果规格进行计算产生分拣数据，stm32单片机接收图像移动数据和分拣数据控制机械手对苹果进行抓取和分拣。作为优选，所述并行机械手包括步进电机组件、运动臂组件、运动平台，所述步进电机组件包括步进电机以及步进电机控制器；在所述固定平台的顶面上设置有单片机以及三个步进电机驱动器，在所述固定平台的底面上设置有三个步进电机，每个所述步进电机带动一运动臂组件动作，每个所述运动臂组件的下端同时固定在运动平台上，在所述运动平台的底面与三爪机械手连接，所述stm32单片机控制步进电机驱动器，所述步进电机驱动器控制步进电机。作为优选，所述运动臂组件包括连接臂、上运动臂、下运动臂、上连接轴、下连接轴、关节球以及连接块，所述连接臂的一端套接在步进电机的轴上并随步进电机一同转动，其另一端与上运动臂的上端连接，所述上连接轴活动地套接在上运动臂的下端，所述关节球分别套在上连接轴以及下连接轴上，且分别位于上运动臂以及下运动臂的两侧，所述下运动臂的上端通过关节球与上连接轴连接，其下端通过另一关节球与下连接轴连接，所述连接块一端与下连接轴连接，其另一端与运动平台连接。本技术的有益效果是：通过kinect体感传感器上的摄像头获取苹果图像，然后通过处理器对苹果图像进行处理，产生图像移动数据，通过模糊控制器对于图像中的苹果规格进行计算并分级，然后计算其位置信息，获取分拣数据，完成对苹果的大小、颜色、表面的瑕疵和凹坑的分析，stm32单片机接收图像移动数据和分拣数据控制机械手对苹果进行抓取和分拣，在苹果分拣系统工作范围内的目标能够进行自动的识别分拣，更加高效的完成分拣任务。附图说明图1为本技术基于Kinect的新型苹果分拣系统及装置的结构示意图；图2为本技术基于Kinect的新型苹果分拣系统及装置的并行机械手结构示意图；图3为系统功能流程图。图4为苹果分拣系统流程图。图中：1、安装架；2、工作台；3、末端执行器；4、固定平台；5、运动平台；6、步进电机；7、连接臂；8、上运动臂；9、下运动臂；10、上连接轴；11、下连接轴；12、关节球；13、连接块。具体实施方式参照图1至图4所示，本案例实施的一种基于Kinect的新型苹果分拣系统及装置，包括安装架1、stm32单片机、kinect体感传感器以及模糊控制器，所述安装架1上设有工作台2与机械手，所述机械手包括并行机械手与末端执行器3，所述并行机械手的一端连接末端执行器3，另一端连接安装架1，所述并联机械手通过固定平台4固定在安装架1上，所述kinect体感传感器包括摄像头与处理器，所述摄像头抓取苹果图像，然后通过处理器对苹果图像进行处理，产生图像移动数据，通过模糊控制器对于图像中的苹果规格进行计算产生分拣数据，stm32单片机接收图像移动数据和分拣数据控制机械手对苹果进行抓取和分拣；所述并行机械手包括步进电机组件、运动臂组件、运动平台5，所述步进电机组件包括步进电机6以及步进电机控制器；在所述固定平台4的顶面上设置有单片机以及三个步进电机驱动器，在所述固定平台4的底面上设置有三个步进电机6，每个所述步进电机6带动一运动臂组件动作，每个所述运动臂组件的下端同时固定在运动平台5上，在所述运动平台5的底面与三爪机械手连接，所述stm32单片机控制步进电机驱动器，所述步进电机驱动器控制步进电机6。所述运动臂组件包括连接臂7、上运动臂8、下运动臂9、上连接轴10、下连接轴11、关节球12以及连接块13，所述连接臂7的一端套接在步进电机6的轴上并随步进电机6一同转动，其另一端与上运动臂8的上端连接，所述上连接轴10活动地套接在上运动臂8的下端，所述关节球12分别套在上连接轴10以及下连接轴11上，且分别位于上运动臂8以及下运动臂9的两侧，所述下运动臂9的上端通过关节球12与上连接轴10连接，其下端通过另一关节球12与下连接轴11连接，所述连接块13一端与下连接轴11连接，其另一端与运动平台5连接。基于人们对苹果的认识经验：苹果大的比小的好；圆形度好的苹果比较好；成熟度适中，即不是很熟也不是很不成熟的苹果比较好。由此总结出如下的模糊算法；若苹果形状正常用NM表示，苹果形状不正常用AB表示；若苹果很大用L表示，苹果比较大用M表示，苹果小用S表示；若成熟度好用G表示，成熟度一般用N表示，成熟度差用B表示。根据经验采用以下控制规则 (苹果形状用shape表示、大小用size表示、成熟度用mature表示、等级用grade表示)：基于人们对苹果的认识经验:苹果大的比小的好;圆形度好的苹果比较好;成熟度适中,即不是很熟也不是很不成熟的苹果比较好。由此总结出如下的模糊算法：R1: if shape = NM and size = L and mature = G then grade = A;R2: if shape = NM and size = L and mature = N then grade = A;R3: if shape = NM and size = M and mature = G then grade = A;R4: if shape = NM and size = L and mature = B then grade = B;R5: if shape = NM and size = M and mature = N then grade = B;R6: if shape = NM and size = S and mature = G then grade = B;R7: if shape = AB and size = L and mature = G then grade = B;R8: if shape = AB and size = L and mature = N then grade = B;R9: if shape = AB and size = M and mature = G then本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于Kinect的新型苹果分拣系统，其特征在于：包括安装架、stm32单片机、kinect体感传感器以及模糊控制器，所述安装架上设有工作台与机械手，所述机械手包括并行机械手与末端执行器，所述并行机械手的一端连接末端执行器，另一端连接安装架，所述并行机械手通过固定平台固定在安装架上，所述kinect体感传感器包括摄像头与处理器，所述摄像头抓取苹果图像，然后通过处理器对苹果图像进行处理，产生图像移动数据，通过模糊控制器对于图像中的苹果规格进行计算产生分拣数据，stm32单片机接收图像移动数据和分拣数据控制机械手对苹果进行抓取和分拣，所述并行机械手包括步进电机组件、运动臂组件、运动平台，所述步进电机组件包括步进电机以及步进电机控制器；在所述固定平台的顶面上设置有单片机以及三个步进电机驱动器，在所述固定平台的底面上设置有三个步进电机，每个所述步进电机带动一运动臂组件动作，每个所述运动臂组件的下端同时固定在运动平台上，在所述运动平台的底面与三爪机械手连接，所述stm32单片机控制步进电机驱动器，所述步进电机驱动器控制步进电机。
【技术特征摘要】
1.一种基于Kinect的新型苹果分拣系统，其特征在于：包括安装架、stm32单片机、kinect体感传感器以及模糊控制器，所述安装架上设有工作台与机械手，所述机械手包括并行机械手与末端执行器，所述并行机械手的一端连接末端执行器，另一端连接安装架，所述并行机械手通过固定平台固定在安装架上，所述kinect体感传感器包括摄像头与处理器，所述摄像头抓取苹果图像，然后通过处理器对苹果图像进行处理，产生图像移动数据，通过模糊控制器对于图像中的苹果规格进行计算产生分拣数据，stm32单片机接收图像移动数据和分拣数据控制机械手对苹果进行抓取和分拣，所述并行机械手包括步进电机组件、运动臂组件、运动平台，所述步进电机组件包括步进电机以及步进电机控制器；在所述固定平台的顶面上设置有单片机以及三个步进电机驱动器，在所述固定平台的...
【专利技术属性】
技术研发人员：裘焱枫，张智谦，杜佳晨，许汪洋，俞圣，陈宇迪，蔡姚杰，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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