一种苹果采摘过程中的分级方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种农业生产的方法和相关装置，尤其是一种适用于苹果采摘过程中实现分级的方法和操作系统，具体的说是一种苹果采摘过程中的分级方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前，为了提高苹果的价值，普遍在苹果采摘后对其先进行分级后在进行售卖。常见的苹果分级的方式基本都是离线分级，即在苹果采摘后先装运至另一处，再进行分级。这样不仅大大增加苹果的储存时间，不利于苹果新鲜度的保持，而且对装箱水果的二次操作增加了水果受损伤的几率，影响其在市场的销售。而目前已开发并使用的苹果采摘机器人，由于缺乏能够与之配套的现场分级装置而难以发挥其作用。因此，急需设计一种能够适应现场运行的苹果分级方法和操作系统。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种苹果采摘过程中的分级方法及系统，能够快速而高效的在采摘过程中对苹果进行分级操作，极大的提高了生产效率，并可降低苹果外表的损伤率，提升苹果品质。而且，还可方便的与采摘机器人相对接，适应现代化农业的发展需求。
[0004]本发明的技术方案是:
一种苹果采摘过程中的分级方法，包括以下步骤:
(1)将苹果进行简单的初选，筛去大小在等外的产品；
(2)通过视觉技术对苹果的大小、果形、表面着色率和表面损伤进行检测，并将数据传输给控制系统；
(3)通过称重传感器检测苹果的重量，并将数据传输给控制系统；
(4)控制系统对收到的数据进行计算处理，得出综合评价，并发出信号给执行结构；
(5)执行机构动作，将苹果运送至指定区域。
[0005]进一步的，所述步骤I中使用椭圆孔形装置对苹果的大小进行检测。
[0006]进一步的，所述步骤2中使用照相的方法对苹果外表进行检测。
[0007]—种苹果采摘过程中的分级系统，包括安装架和控制系统，所述安装架中部设有能够对苹果外表进行检测的果实信息采集箱;该果实信息采集箱的一侧设有初选装置及第一等外管道，其另一侧设有第二等外管道和多根等内管道;所述安装架内设有直线模组，并在该直线模组上安装能够承载或卸载苹果、以及对苹果称重的翻转机构；该翻转机构能够沿所述直线模组移动，并经过或停留于等外管道入口、果实信息采集箱或等内管道入口处；所述控制系统包括工控机，能够通过CAN总线与所述直线模组、翻转机构和果实信息采集箱进行数据信号交互。
[0008]进一步的，所述初选装置包括斜置的滑道;该滑道的横截面为U形，其上设有正对位于其下方第一等外管道开口的通孔;该通孔为椭圆形，其短轴沿所述滑道的纵向；所述滑道的侧面设有安装用的腰型孔，能够调整该滑道的倾角。
[0009]进一步的，所述直线模组包括输送电机和与其相连接的丝杆，并在该丝杆两侧分别安装一根导轨;所述丝杆和导轨相互平行，其上设有与所述丝杆螺纹连接的安装块，能够在输送电机的带动下沿导轨移动。
[0010]进一步的，所述翻转机构包括安装座，其上安装翻转电机和轴承座;该安装座的底面与所述安装块连接;所述翻转电机通过联轴器与穿装在轴承座上的安装轴连接;该安装轴的端部与位于其上方的果盘相连接;所述果盘和安装轴之间设有力传感器。
[0011]进一步的，所述果实信息采集箱包括矩形的型材骨架，其纵向的中部设有供所述翻转机构通过的通道;该通道两侧分别设有一个相机室;每个相机室内设有一部CCD相机和两根条形光源;该条形光源对称的分列于所述相机的前部;所述每个相机室的一个侧面为封闭;所述通道上方也设有一部CCD相机;每部CCD相机的镜头均对准通道。
[0012]本发明的有益效果:
本发明设计合理，结构紧凑，自动化程度高，能够快速而高效的在采摘过程中对苹果进行分级操作，极大的提高了生产效率，并可降低苹果外表的损伤率，提升苹果品质。而且，还可方便的与采摘机器人相对接，适应现代化农业的发展需求。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
[0014]图2是本发明的翻转机构的示意图。
[0015]图3是本发明的直线模组的示意图。
[0016]图4是本发明的果实信息采集箱的示意图。
[0017]图5是本发明的滑道的示意图。
[0018]图6是本发明系统工作流程图。
[0019]其中:1_安装架;2-等外管道;2-1第二等外管道;3-滑道;4-等内管道;5-果实信息采集箱;6-翻转机构;7-直线模组;8-果盘;9-联轴器；10-翻转电机；11-力传感器；12-安装轴；13-轴承座；14-安装座；15-输送电机；16-安装块；17-导轨；18-丝杆；19-条形光源；20-型材骨架;21-通孔;22-CCD相机;23-通道。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0021]一种苹果采摘过程中的分级方法，包括以下步骤:
(1)将苹果进行简单的初选，筛去大小在等外的产品。例如，使用椭圆孔形装置对苹果的大小进行检测，将大小不符合要求的苹果直接滤去；
(2)通过视觉技术对苹果的大小、果形、表面着色率和表面损伤进行检测，并将数据传输给控制系统。例如，使用照相的方法对苹果外表进行拍照，获取其外表的信息；
(3)通过称重传感器检测苹果的重量，并将数据传输给控制系统；
(4)控制系统对收到的数据进行计算处理，得出综合评价，并发出信号给执行结构；
(5)执行机构动作，将苹果运送至指定区域。
[0022]如图1所示，是一种根据上述分级方法而设计的苹果采摘过程中的分级系统，包括安装架I和控制系统。所述安装架I中部设有能够对苹果外表进行检测的果实信息采集箱5。该果实信息采集箱5的一侧设有初选装置及第一等外管道2，用于检测苹果的大小，并将不合格的苹果放入等外管道。该果实信息采集箱5的另一侧设有多根等内管道4和一根第二等外管道2-1。其中的第二等外管道用于接收重量不合格的苹果。所述安装架I内设有直线模组7，并在该直线模组7上安装能够承载或卸载苹果、以及对苹果称重的翻转机构6。该翻转机构6能够沿所述直线模组7移动，并经过或停留于等外管道2入口、果实信息采集箱5或等内管道4入口处;所述控制系统包括工控机，能够通过CAN总线与所述直线模组7、翻转机构6和果实信息采集箱5进行数据信号交互，实现对所述各机构的控制。
[0023]所述初选装置包括斜置的滑道3ο如图5所示，该滑道3的横截面为U形，其上设有正对位于其下方的第一等外管道2开口的通孔21。该通孔21为椭圆形，其短轴沿所述滑道3的纵向，使不符合等级要求的苹果可以从该通孔21中漏出，又可以使符合等级要求的苹果从该通孔21上滚过。所述滑道3侧面设有腰型孔，可使用螺栓穿过该腰形孔后将所述滑道3固定到所述果实信息采集箱5和其他对应的支架上。当改变螺栓与所述腰形孔内的相对位置时，可相应的改变所述滑道3的倾角，进而调节果实沿所述滑道3