基于计算机视觉的苹果果袋图像识别及摘除机械手爪的研究

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本文希望能将计算机视觉技术和自动化技术应用在机械手爪上,自动完成果袋的摘除作业。这不仅有利于降低果农的劳动强度和作业的危险程度,同时还有利于回收果袋,减少环境污染,提高经济效益。 主要讨论了机械手爪的视觉系统、机械结构和控制系统。视觉系统首先将果袋图像转换到L*a*b*颜色空间,然后进行自适应阈值分割等处理,最终识别出果袋,并计算出果袋的重心坐标。实验结果表明,当果袋被遮挡的面积不大于果袋总面积的25%时,重心坐标水平方向误差≤10.5mm,垂直方向误差≤8.8mm,满足机械手爪进行果袋摘除的定位要求。 手爪的机械结构主要包括夹持装置和分离装置。在实验室内进行的撕袋实验表明,其成功率为80%左右,说明该机械手爪能够实现果袋的摘除工作,有一定的可行性。 控制系统主要使用PLC进行控制。实践表明,将PLC用于农业生产的自动控制系统中也能取得较好的效果,同时其简单宜用,稳定可靠的特性显得更为有意义。
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