鸡蛋自动检测分级与包装装置的设计

设计了一种基于机器视觉系统的鸡蛋外部品质检测分级以及包装设备。本装置首先保证了鸡蛋平稳的输送,实现了对鸡蛋的动态实时检测和图像的采集;然后通过机器视觉检测系统进行鸡蛋的图像处理分析,判断出鸡蛋外部是否有裂纹和脏斑,并将判断指令传输给分级执行装置,从而将破损蛋剔除,完成鸡蛋的初步分级。同时,包装装置满足了各等级鸡蛋的装盘,实现了鸡蛋的自动包装。     

基于PLC和机器视觉的水果自动分级系统研究

介绍了水果自动分级系统总体设计,并从机器视觉模块和水果图像处理等两方面介绍了系统的视觉模块,最后基于图像处理和PLC控制技术实现了水果自动分级功能。试验结果表明:系统能够对水果进行等级分拣,系统最高精度为98%,具有较高的可靠性、可信性及一定的推广价值。     

基于图像处理的河蟹分级系统设计

【目的】传统的河蟹分拣方法主要依靠人眼识别,误差率大,耗时耗力,且易对河蟹造成损伤。随着机器视觉技术和人工智能的高速发展,基于视觉识别技术的河蟹分拣方法效率高、准确度高。【方法】课题组设计了一种基于品质智能分级技术的河蟹高效分级系统,通过使用不同等级的雌雄河蟹各20只进行分级试验,利用视觉模块的图像采集与图像处理技术采集河蟹图像,经过图像的灰度化、滤波、增强、图像分割和形态学处理消除环境干扰,结合河蟹雌雄判别技术和河蟹肥满度公式,计算得到河蟹公母与肥满度识别准确率指标。【结果】该系统的河蟹雌雄平均识别准确率为97.5%,肥满度平均识别准确率为97%,证实了分级装置的可靠性。【结论】该系统采用视觉识别技术进行河蟹无损检测,可以实现低损伤、高效率、高准确度识别河蟹,与传统人工相比提高了判别准确度,提升了分拣效率,大幅节省人力、物力,具有广泛的应用前景。     

一种自动分拣梨的机械设计

梨产业是中国排名第三的水果产业,梨的产量逐年增加,采摘后对于不同品质梨的分拣不仅耗费人力、物力、财力,而且效率低下,大大延长了梨的滞留时间,滞留时间的延长一定程度上影响了梨的汁水程度。此外,传统的分拣机械功能相对单一。为此,课题组设计了一种自动分拣梨的机械设备,该设备可依据梨的尺寸、重量、颜色、损伤度等参数设置来实现梨的自动分拣,极大地提升了分选的效率。该机械设备由电源模块、电机模块、传送带模块、计算机视觉模块、重量感应模块、激光模块等组成。仿真结果表明,通过各模块联调,综合运用目标检测技术、单片机技术、自动化理论等可以使该分拣机械在设置好对应的分拣参数指标后,使梨在传送带的传送作用下经过各检测模块单元后实现自动分拣入袋。     

基于机器视觉的火龙果自动分级系统设计

针对目前水果机械化分级效率低、效果差的现状和机器视觉技术在水果分级检测的应用前景,提出了利用机器视觉的技术对火龙果进行分级的方法。通过利用CCD摄像机和DSP处理器对火龙果进行缺陷检测及大小和色度的分级。试验结果表明:基于机器视觉的火龙果自动分级系统可以高效率、高准确率地实现对火龙果的自动分级,为后续产业化机器视觉水果分级系统提供了技术支持。     

基于机器视觉的采摘机器人分拣控制研究

随着自动化技术在农业生产中应用的逐渐推广,农业生产智能化、自动化水平越来越高,采摘机器人在果蔬采摘过程中的应用逐渐广泛。果蔬采摘完成后的分拣作业是较为繁重的工作,为克服传统分拣作业分拣效率低、分拣精度差等问题,在深入研究机器视觉工作原理的基础上,进行了机器视觉系统的数学建模,完成了采摘机器人分拣控制系统总体方案的设计。同时,将机器视觉技术应用到采摘机器人的分拣作业中,完成系统硬件模块的设计、选型及软件流程设计,并对该系统进行了仿真实验。实验结果表明:基于机器视觉的采摘机器人分拣控制系统结构简单,目标识别和分拣精度高,系统安全性和稳定性较高,具有较大的推广价值。     

机器视觉与PLC融合的自动分拣装置研究

随着自动化技术在农业生产中应用的逐渐推广,农业生产智能化、自动化水平越来越高.传统的分拣系统采用的是人工分拣方式,分拣效率低,耗费时间长,精确度低,耗费大量的人力物力.为解决以上问题,将机器视觉技术和PLC技术进行融合,设计了自动分拣装置,完成了自动分拣装置的总体设计方案,并对分拣装置控制系统进行硬件设计及控制流程设计...     

基于机器视觉的裂纹鸡蛋分拣系统设计

本文综合研究了鸡蛋分拣系统设计方法,基于机器视觉技术,对分拣系统硬件选型及布局、鸡蛋图像信息采集、鸡蛋图像预处理与特征提取等各个阶段所需要的技术进行选用,设计了裂纹鸡蛋视觉模块,结合分拣设备组成裂纹鸡蛋分拣系统。该系统可有效实现对裂纹鸡蛋的分拣,提高鸡蛋裂纹的检出效率。最后探讨了该分拣系统设计上存在的问题,并指出未来改进的方向及研究的重点。     

柳树插条自动喂入装置取料机构优化设计与试验

针对我国柳树插条半自动扦插作业人工喂入劳动强度大和作业效率低的问题,提出一种实现有序出料、取料和送料功能的柳树插条自动喂入装置,并针对该装置进行取料机构的优化设计与相关试验研究。建立取料机构运动学模型和优化设计模型,应用自主开发的软件分析确定了取料机构参数的取值范围,进而利用Matlab软件的遗传算法工具箱实现取料机构的参数优化;完成取料机构结构设计,进行取料机构虚拟运动仿真验证;研制取料机构样机和柳树插条自动喂入装置试验台,开展取料机构高速摄像试验和柳树插条自动喂入试验,研究取料机构运动特性,检验自动喂入装置的工作性能。在自动喂入效率达到55株/min时,柳树插条喂入成功率约为83%,表明该装置具有应用于柳树插条自动扦插机的可行性。     

鲜玉米自动分拣机的研制

在现有的鲜玉米分拣技术上,结合广西农业生产实际和市场需求情况,设计了一种鲜玉米自动分拣机,按鲜玉米长度进行分拣。该鲜玉米自动分拣机由传动部分、自动喂料装置及自动分拣装置等组成。工作流程:首先将鲜玉米放入喂料装置,使鲜玉米逐一进入玉米滑槽,玉米滑槽能矫正鲜玉米进入自动分拣装置的姿态,经过姿态调整的鲜玉米进入自动分拣装置;自动分拣装置由多级链条组成,链条上的拨齿限定鲜玉米位置,且使鲜玉米一个个分隔开,利用玉米重心位置,按鲜玉米长度进行分拣,鲜玉米在自动分拣装置中分拣,掉入不同级别的集装箱中。该机器原理简单,保养和维修较方便。试验结果证明:该机分拣鲜玉米准确率达到83.3%以上,且能耗较低。     

凹印机纸张传送及收纸关键技术研究

针对印刷成品的收纸工艺中仍然依靠原始的人工重复劳动,并且劳动强度大,自动化水平低,生产成本高,造成极大的人力和物力浪费,严重影响了纸盒包装的自动化水平等问题。通过对凹印机自动化收纸机结构和控制系统的设计研究,自动化收纸装备虚拟样机技术研究,自动化收纸装备与印刷速度匹配技术研究。研发出适应生产的自动化收纸机,解决传统人工收纸工艺成本高、自动化水平低、劳动强度高、生产效率低等问题,实现纸盒包装凹印自动化收纸,提高凹印自动化生产水平。     

猕猴桃外观尺寸在线检测分级系统设计与试验

目前市场上存在的猕猴桃分级机械主要是针对质量特征进行分级的大型机械,而消费者在购买猕猴桃时往往更注重它的外观品质,且大型设备难以在以农户小规模营销为主的市场环境下得到普及。为了实现猕猴桃外观品质的自动分选,适应广大猕猴桃种植农户的需求,设计了一种基于机器视觉的小型移动式猕猴桃外观尺寸在线检测与分级系统。该系统主要由输送机构、检测机构、分级执行机构和控制系统组成。输送机构采用倾斜式输送带方案,结构简单,便于实现猕猴桃的输送和分级;检测机构采用图像处理的方法得出猕猴桃的大小等级信息;分级执行机构借助猕猴桃的重力与旋转磁铁的开合实现猕猴桃的分离。对样机进行了试制和验证试验,结果表明:该系统的平均分级成功率为96.3%,单个猕猴桃分级时间约为2.5s。该猕猴桃检测分级系统的设计为今后完成多特征指标的融合分级提供了基础和依据。     

猕猴桃自动分级设备设计与试验

针对目前猕猴桃采后人工分级费时费力、自动分级成本高等问题,通过机械分离输送、图像采集与处理、智能控制等技术,研制了一套实用的猕猴桃自动分级设备。该设备包括单行定位输送系统、图像采集系统、分级执行系统和控制系统,通过多特征提取和融合分级的方法对猕猴桃实现了自动分级,同时在线监控参数。经试验验证,该设备按体积、形状、表面缺陷特征分级的准确率分别可达88.9%、91%、94%,融合分级的准确率可达86%。     

巨菌草粉料自动打包机设计

由于巨菌草粉料打包还以人工为主，导致打包时工作场地布满粉尘，环境恶劣，对工人健康造成巨大影响、打包质量差和生产效率低等问题。针对上述问题，自主试验设计了一台巨菌草粉料自动打包机。通过设计方案、设计原理和实用性分析等方面来阐述设计过程，并制作出样机来验证设计的可行性。该打包机集续袋、压料和封口功能于一体，整机设计简洁，在工作过程中流畅稳定、协调性良好且包装质量高，袋子封口紧，物料密度大，解决了巨菌草加工完成后的储存及自动化打包问题，为其他草料包装机设计提供参考，有助于实现巨菌草机械化生产作业过程，有利于解决农村劳动人口老龄化、劳动力不足等问题。      

基于EDEM的鱼苗分选机设计与工作参数优化

针对工厂化水产养殖工程中,需要对不同生长阶段的鱼苗按照大小进行高效率、高准确率的分级,进而实现分池养殖的需求,设计了一种辊道式鱼苗分选试验样机。采用离散元软件建立了鱼苗-机械部件耦合仿真模型,以分选机的工作参数作为试验因素,以分选效率、分鱼准确率作为评价指标,进行仿真,并通过试验验证了仿真结果的准确性;基于建立的耦合仿真模型,进行了单因素及多因素正交影响仿真分析,确定了各工作参数的主次顺序及最优的参数组合。结果表明,各因素对分鱼准确率和分选效率影响的主次顺序均为辊道倾角、进鱼量和辊道转速。以提高分鱼准确率和分选效率为原则,运用Design-Expert 8.0.5软件进行了参数优化,确定了最优组合为:辊道转速138.40 r/min、辊道倾角10.47°、进鱼量3.00尾/s。研究结果可为鱼苗分级设备的优化设计提供重要参考。     

单穗玉米水分、质量连续测量及封装系统设计

设计了基于电容式水分测量装置的考种设备,可以自动连续测量单穗玉米籽粒的水分、质量的数据,并对测量完的整穗玉米籽粒进行封装喷码。整机由斗式送料机构、电容式水分测量仪、翻转模块、封装机及控制部分组成。根据整机的工作原理,采用带传动和料斗组合实现籽粒的输送,LDS-1G型电容式水分测量装置来获取籽粒水分、质量参数;配备自动封装的模块,利用SIEMENS LOGO!逻辑控制器来实现各个环节的控制,配合籽粒参数的测量。针对玉米籽粒试验验证表明:其最大测量速度为12s/穗,处理最大通量可达7 200穗/天。     

小蚕共育自动饲育机控制系统设计与试验

小蚕共育是现代蚕业生产中的关键环节,为提升现有小蚕共育机的工作效率与可靠性,设计一套自动控制系统。主要包括电源模块、数据采集模块和执行驱动模块的硬件电路与程序设计。电源模块以双电源自动切换方式对各硬件装置提供电源,数据采集模块采用STM32控制芯片搭载传感器的方式实现对小蚕共育环境数据和饲育设备工作数据采集,执行驱动模块实现对饲育机的举箔、推箔、抓箔、消毒和饲喂电机的控制。试验结果表明：系统能在20 ms内完成双电源切换,持续供电能力达8 h以上;数据采集的温度值误差为±1.4 ℃,湿度值误差为±2%,电压值误差为±0.5 V,电流值误差为±0.2 A;执行驱动模块实现饲喂精度达96%以上,饲喂误差为±3%。该系统可实现小蚕共育的系统控制与远程监控,具有较高的应用价值。     

病虫害智能识别喷药装置设计——基于PC图像处理和近红外光谱分析

在自动化喷施农药过程中,为了准确识别病虫害作物、节约农药和降低农业对环境的污染,以及提高药物的去虫效率,提出了一种基于PC图像处理和近红外光谱分析的作物病虫害智能识别喷药装置。该装置分为3个模块,包括近红外病虫害识别模块、喷药自动化调节模块和车载设备,其控制模块为安装在车上的PC机,利用近红外识别装置可以判断作物是否被病虫害污染,并且识别作物污染的等级,采用喷药自动化调节模块可以实现农药的定量调节,利用车载设备实现了全自动化喷药。对装置的性能进行了测试,结果表明:采用近红外识别装置和主成分分析法可有效地识别病虫害污染的作物,识别准确率较高;喷药自动化装置可根据病虫害的等级进行变量化喷药,减少了农药使用量,得到了较高的去虫率,从而验证了装置的可行性和可靠性。     

基于计算机视觉信息处理技术的苹果自动分级研究

随着社会经济的快速发展和人们消费水平不断的提高,消费者在购买苹果时对其品质的要求也越来越高。在传统农产品加工作业中,导致分级精度低和劳动生产率低。利用计算机视觉信息处理技术,依据主特征参量对苹果进行自动分级,相较于传统的苹果等级人工分离方法,不仅提高了苹果等级分离的正确率,且极大地节约了劳动力。