一种基于力觉的水果软硬识别方法、分拣装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及计算机领域，公开了一种基于力觉的水果软硬识别方法、分拣装置及控制方法。一种基于力觉的水果软硬识别方法，包括以下步骤：数据处理、构建压力图片、深度学习、实际应用；一种基于力觉的水果分拣装置包括传送单元、分拣单元、运输单元和控制单元。本发明专利技术可以实现基于力觉的水果软硬等级识别，实现了体积小型化，减小了装置的占地空间，极大得降低了人工成本，提高了分拣速度，在保障水果高质量、高效率、高智能化和多类别分拣的同时，解决分拣成本的问题。拣成本的问题。拣成本的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于力觉的水果软硬识别方法、分拣装置及控制方法


[0001]本专利技术涉及计算机及人工智能
，尤其涉及一种基于力觉的水果软硬识别方法及其分拣装置。

技术介绍

[0002]随着计算机技术、人工智能技术和自动控制技术的发展，市面上已经应用了多种水果分拣装置，并且水果分拣的智能化程度越来越高。然而人们对分拣的质量、类别数、价格、速度和智能化的要求日益提高，现有的水果分拣装置大多基于红外光谱技术，产品价格昂贵且居高不下，产品普及率低，而力觉作为一种廉价的检测方式，市场上还未普及基于力觉的水果软硬等级识别技术及其分拣装置。因此，研发一种基于力觉的低价格、高分拣质量、高效率、多类别、高智能化的水果软硬等级识别技术及其分拣设备具有重要意义。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供了一种基于力觉的水果软硬识别方法、分拣装置及控制方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于力觉的水果软硬识别方法，包括以下步骤：
[0005]S1数据处理
>[0006]S11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于力觉的水果软硬识别方法，其特征在于，包括以下步骤：S1数据处理S11获取水果掉落过程中的压力数据样本，构建样本压力数据集，并对样本压力数据集中的每个样本压力数据按获取顺序添加位置标签；S12对样本压力数据集内的样本压力数据从大到小排序，并记录前n个样本压力数据在样本压力数据集中的位置标签；S13对S12步骤中记录的n个样本压力数据按位置标签进行顺序排列，构建样本顺序数据集；S14对样本压力数据集进行运算，生成样本压力变化速度数据集和样本压力变化加速度数据集；S2构建压力图片S21对样本压力数据集、样本压力变化速度数据集和样本压力变化加速度数据集内的数据进行等比例缩小，使其数据范围处于[
‑
255，255]区间，分别得到模型压力数据集、模型压力变化速度数据集、模型压力变化加速度集；S22将顺序数据集中n个样本压力数据对应的模型压力数据集中的模型压力数据依次作为压力图片前n行中心像素位置的R通道值，并以该模型压力数据在模型压力数据集中前后的x个模型压力数据依次作为压力图片该行其它像素位置的R通道值，压力图片前n行像素位置的G通道值、B通道值均取0；S22将顺序数据集中n个样本压力数据对应的模型压力变化速度数据集中的模型压力变化速度数据依次作为压力图片中间n行中心像素位置的G通道值或B通道值，并以该模型压力变化速度数据在模型压力变化速度数据集中前后的x个模型压力变化速度数据依次作为压力图片该行其它像素位置的G通道值或B通道值，若该模型压力变化速度数据为正则赋值给G通道，B通道值取0，若该模型压力变化速度数据为负，则赋值给B通道，G通道值取0，中间n行像素位置的R通道值取0；S23将顺序数据集中n个样本压力数据对应的模型压力变化加速度数据集中的模型压力变化加速度数据依次作为压力图片后n行中心像素位置的G通道值或B通道值，并以该模型压力变化加速度数据在模型压力变化加速度数据集中前后的x个模型压力变化加速度数据依次作为压力图片该行其它像素位置的G通道值或B通道值，若该模型压力变化加速度数据为正则赋值给G通道，B通道值取0，若该模型压力变化加速度数据为负，则赋值给B通道，G通道值取0，后n行像素位置的R通道值取0；S3深度学习S31根据水果软硬等级对S2步骤构建的压力图片进行标注；S32通过深度学习对压力图片进行训练，得到水果软硬等级识别模型；S4实际应用在分拣过程中，通过S3步骤的水果软硬等级识别模型，对水果进行软硬等级分类。2.根据权利要求1所述的一种基于力觉的水果软硬识别方法，其特征在于，S14步骤中生成样本压力变化速度数据集和样本压力变化加速度数据集的具体步骤为：(1)将样本压力数据集内的每个样本压力数据减去其前一位样本压力数据，第一位样本压力数据取其原值或取值0，构建与样本压力数据集长度相同的样本压力变化速度数据
集；(2)将样本压力变化速度数据集内的样本压力变化速度数据减去其前一位样本压力变化速度数据，第一位样本压力变化速度数据取其原值或取值0，构建与样本压力数据集长度相同的样本压力变化加速度数据集。3.一种基于力觉的水果分拣装置，其特征在于：包括传送单元、分拣单元、运输单元和控制单元，所述传送单元用于将水果传送至分拣单元并接收、响应所述控制单元发出的驱动信号一；所述分拣单元用于采用权利要求1～2任意一项所述的方法对水果进行分拣并接收、响应所述控制单元发出的驱动信号二；所述运输单元包括运输车，运输单元用于对分拣单元分拣后的水果进行运输并接收、响应所述控制单元发出的驱动信号三和运输车位置信息；所述控制单元用于检测水果的外观及压力信息、监测运输车位置信息，并向所述传送单元发送驱动信号一、向分拣单元发送驱动信号二并基于水果的外观及压力信息控制分拣单元对水果进行分拣、基于运输车位置信息向所述运输单元发送驱动信号三和运输车位置信号。4.根据权利要求3所述的一种基于力觉的水果分拣装置，其特征在于：还包括水果箱，所述水果箱上设有与传送单元的进料端衔接的出料口，水果箱内设有用于对水果进行导向并使水果从出料口出料的导向组件，水果箱的出料口处设有挡果板，所述挡果板连接有调节组件并通过调节组件对出料口的大小进行调节，水果箱连接有升降组件。5.根据权利要求4所述的一种基于力觉的水果分拣装置，其特征在于：所述调节组件包括丝杠和限位板，所述丝杠转动连接于水果箱上，丝杠连接有调节电机，水果箱连接有耳板，所述耳板上设有与丝杠螺纹配合的螺纹孔，所述限位板设于水果箱上且用于对挡果板进行限位。6.根据权利要求4所述的一种基于力觉的水果分拣装置，其特征在于：所述传送单元、分拣单元、运输单元和控制单元均设于机架上，所述升降组件包括置箱板、拉索轮、转向轮、拉索，所述置箱板上设有用于放置水果箱的放置槽一，置箱板与机架滑动配合，所述拉索轮转动连接于机架上且连接有升降电机，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭金柱，杨耀雨，刘燕，范朋辉，张方方，辛健斌，马天磊，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：