一种水果姿态图像采集装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种水果姿态图像采集装置，涉及图像采集领域。水果姿态图像采集装置包括机架、机械臂和放置座，机械臂包括第一摆臂、第二摆臂、第一步进电机、第二步进电机以及相机，第一摆臂的一端与机架转动连接，第一步进电机与第一摆臂传动连接；第二摆臂的一端与第一摆臂的另一端铰接连接，第二步进电机与第二摆臂传动连接，相机转动安装于第二摆臂的另一端，且相机与第二摆臂之间设置有第一舵机；放置座安装在机架上，且放置座具有供水果放置的支撑结构。采用两段式摆臂组成的机械臂结构，通过机械臂和舵机的配合动作，可实现灵活地获得水果完整的立体外形，省去了其他位置的相机，有效控制装置的制造成本和使用成本。

A fruit pose image acquisition device

【技术实现步骤摘要】
一种水果姿态图像采集装置
本专利技术涉及图像采集
，特别是涉及一种水果姿态图像采集装置。
技术介绍
随着水果深加工技术的发展，采摘后的水果往往需要经过清洗、去核、取肉等工序，由于不同水果的果核位置、果核形状以及果核大小不同，要求对水果进行定向放置，但很多水果采用物理方法定向比较困难。需要采用机器视觉的方法，而采用机器视觉的方法通常要求采集大量的水果立体外形图像进行模型训练，利用训练得到的模型进行水果定向检测判定，定向合格的水果才能确定后续的去核工序。图像采集通常由相机完成，而相机仅能获得物体的平面图像。目前出现了使用多个相机的图像采集技术，通过两个或者三个相机从水果的不同角度进行拍摄，然后将不同角度拍摄得到的平面图像进行组合分析，最终获得水果的立体外形。但是，多个相机一般都是安装在设定的位置，只能从固定不变的视角对水果进行拍摄，不能根据水果的实际外形额外获得其他视角的图像。综上所述，使用现有图像采集技术依然无法灵活地得到水果完整的立体外形。此外，在水果姿态图像采集装置中设置多个相机，增加了装置的制造成本和使用成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种水果姿态图像采集装置，以解决使用现有图像采集技术无法灵活地得到水果完整的立体外形，以及在水果姿态图像采集装置中设置多个相机，增加了装置的制造成本和使用成本的问题。本专利技术的水果姿态图像采集装置的技术方案为：水果姿态图像采集装置包括机架、安装在机架上的机械臂和放置座，所述机械臂包括第一摆臂、第二摆臂、第一步进电机、第二步进电机以及相机，所述第一摆臂的一端与机架转动连接，所述第一步进电机与第一摆臂传动连接；所述第二摆臂的一端与第一摆臂的另一端铰接连接，所述第二步进电机与第二摆臂传动连接，所述相机转动安装于所述第二摆臂的另一端，且相机与第二摆臂之间设置有第一舵机；所述放置座安装在所述机架上，且放置座具有供水果放置的支撑结构。有益效果：采用两段式摆臂组成的机械臂结构，使用两个步进电机分别控制两段摆臂动作，机械臂结构的灵活性更好，可实现机械臂能够精确完成相应的动作，使相机准确到达设定位置，以完成后续的图像采集工作；舵机具有转动角度输出精度高的特点，可满足精确控制相机拍照角度的要求，保证相机能够始终朝向水果的中心进行图像采集；通过机械臂和舵机的配合动作，可实现灵活地获得水果完整的立体外形，并且省去了增加其他位置的相机，有效控制了整个装置的制造成本和使用成本。进一步的，所述机架为框架结构，所述机架的上侧设有安装座，所述安装座上设有第一转轴，所述第一摆臂的一端与所述第一转轴转动连接，所述第一摆臂上还止转连接有第一从动齿轮，所述第一步进电机设置在所述安装座上，且所述第一步进电机的主轴与第一从动齿轮传动连接。进一步的，所述第一摆臂的另一端设有第二转轴，所述第二摆臂的一端与所述第二转轴转动连接，所述第二步进电机设置在所述安装座上，且第一转轴上转动安装有第二从动齿轮，所述第二步进电机的主轴与第二从动齿轮传动连接，所述第二转轴上设有与第二摆臂止转连接的第三从动齿轮，所述第三从动齿轮与第二从动齿轮传动连接。进一步的，所述第一步进电机的主轴上安装有第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮与所述第一从动齿轮之间套设有第一内齿皮带；所述第二步进电机的主轴上安装有第二驱动齿轮，所述第二驱动齿轮与第二从动齿轮之间套设有第二内齿皮带，所述第二从动齿轮与第三从动齿轮之间套设有第三内齿皮带。进一步的，所述第一舵机固定安装在所述第二摆臂的另一端，所述第一舵机的主轴与相机传动连接。进一步的，所述第二摆臂的另一端还设有补光模块，所述补光模块与第一舵机的主轴传动连接。进一步的，所述放置座包括第二舵机、旋转台以及吸盘，所述第二舵机固定在所述机架上，所述旋转台与所述第二舵机的主轴传动连接，所述吸盘安装在所述旋转台上侧的中心位置，所述吸盘构成所述供水果放置的支撑结构。进一步的，所述旋转台的上侧设有朝上拱起的半球形罩，所述半球形罩的表面涂有背景色，所述吸盘设置所述半球形罩的顶部位置。进一步的，所述机架的形状为长方体形，所述放置座布置在所述机架的下部且与安装座错开分布。进一步的，所述水果姿态图像采集装置还包括控制模块，所述控制模块分别与第一步进电机、第二步进电机、第一舵机以及第二舵机电连接，所述控制模块用于控制相机以不同视角对水果进行图像采集。附图说明图1为本专利技术的水果姿态图像采集装置的具体实施例1中水果姿态图像采集装置的立体示意图；图2为图1中机械臂部分的局部立体示意图；图3为图1中机械臂部分的局部立体示意图；图4为图1中相机部分的局部立体示意图；图5为图1中放置座部分的局部立体示意图。图中：1－机架、10－安装座、100－第一转轴、101－第二从动齿轮、102－第二内齿皮带、2－机械臂、21－第一摆臂、211－第一从动齿轮、22－第二摆臂、221－第三从动齿轮、222－第三内齿皮带、31－第一步进电机、311－第一驱动齿轮、312－第一内齿皮带、32－第二步进电机、321－第二驱动齿轮、4－相机、41－第一舵机、42－补光模块、5－放置座、50－放置座底板、51－第二舵机、52－半球形罩、53－旋转台、6－水果。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术的水果姿态图像采集装置的具体实施例1，如图1至图3所示，水果姿态图像采集装置包括机架1、安装在机架1上的机械臂2和放置座5，机械臂2包括第一摆臂21、第二摆臂22、第一步进电机31、第二步进电机32以及相机4，第一摆臂21的一端与机架1转动连接，第一步进电机31与第一摆臂21传动连接；第二摆臂22的一端与第一摆臂21的另一端铰接连接，第二步进电机32与第二摆臂22传动连接，相机4转动安装于第二摆臂22的另一端，且相机4与第二摆臂22之间设置有第一舵机41。在本实施例中，机架1为框架结构，机架1的形状为长方体形，机架1的上侧设有安装座10，放置座5布置在机架1的下部且与安装座10错开分布。安装座10上设有第一转轴100；其中，安装座10包括两个间隔并列布置的竖板，第一转轴100设置在两个竖板之间的间隔位置，两个竖板的外侧分别设有横板，通过两个横板分别对第一步进电机31和第二步进电机32起到支撑作用，两个竖板上分别开设有供第一步进电机31和第二步进电机32的主轴穿过的穿孔。第一步进电机31设置在安装座10上，具体的，第一步进电机31安装在左侧横板上，第二步进电机32安装在右侧横板上，第一步进电机31的主轴、第二步进电机32的主轴分别悬伸至两个竖板之间的间隔中，且两个步进电机的主轴与位于两个竖板之间的第一转轴100相对应。第一摆臂21的一端与第一转轴100转动连接，第一摆臂21上还设有第一从动齿轮211，第一从动齿轮211与第一摆臂21止转连接，且第一步进电机31的主轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水果姿态图像采集装置，其特征是，包括机架、安装在机架上的机械臂和放置座，所述机械臂包括第一摆臂、第二摆臂、第一步进电机、第二步进电机以及相机，所述第一摆臂的一端与机架转动连接，所述第一步进电机与第一摆臂传动连接；/n所述第二摆臂的一端与第一摆臂的另一端铰接连接，所述第二步进电机与第二摆臂传动连接，所述相机转动安装于所述第二摆臂的另一端，且相机与第二摆臂之间设置有第一舵机；所述放置座安装在所述机架上，且放置座具有供水果放置的支撑结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种水果姿态图像采集装置，其特征是，包括机架、安装在机架上的机械臂和放置座，所述机械臂包括第一摆臂、第二摆臂、第一步进电机、第二步进电机以及相机，所述第一摆臂的一端与机架转动连接，所述第一步进电机与第一摆臂传动连接；
所述第二摆臂的一端与第一摆臂的另一端铰接连接，所述第二步进电机与第二摆臂传动连接，所述相机转动安装于所述第二摆臂的另一端，且相机与第二摆臂之间设置有第一舵机；所述放置座安装在所述机架上，且放置座具有供水果放置的支撑结构。


2.根据权利要求1所述的水果姿态图像采集装置，其特征是，所述机架为框架结构，所述机架的上侧设有安装座，所述安装座上设有第一转轴，所述第一摆臂的一端与所述第一转轴转动连接，所述第一摆臂上还止转连接有第一从动齿轮，所述第一步进电机设置在所述安装座上，且所述第一步进电机的主轴与第一从动齿轮传动连接。


3.根据权利要求2所述的水果姿态图像采集装置，其特征是，所述第一摆臂的另一端设有第二转轴，所述第二摆臂的一端与所述第二转轴转动连接，所述第二步进电机设置在所述安装座上，且第一转轴上转动安装有第二从动齿轮，所述第二步进电机的主轴与第二从动齿轮传动连接，所述第二转轴上设有与第二摆臂止转连接的第三从动齿轮，所述第三从动齿轮与第二从动齿轮传动连接。


4.根据权利要求3所述的水果姿态图像采集装置，其特征是，所述第一步进电机的主轴上安装有第一驱动齿轮，所述第一驱动齿轮与所述第一从动齿轮之间套设有第一内齿皮带；所述第二步...

【专利技术属性】
技术研发人员：林静，李新超，叶石华，张浩然，马侨雨，杨臻，黄金逸，
申请(专利权)人：茂名职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44