一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及收胶割胶技术领域，尤其涉及一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶方法及装置。
【背景技术】
[0002]割胶和收胶是天然橡胶生产中的重要环节。割胶一般是由割胶工在凌晨2点至6点进行手工操作，每人每天割胶300?500棵，不但用工量大，工作也非常辛苦。因此，割胶费用占据了生产成本的70%?80%。同时，当排胶停止后，胶工还需逐棵胶树进行收胶，费时费力。因为橡胶树种植利用的土地面积大，割胶需要技术较高等原因割胶和收胶一直未能实现自动化。近年来由于天然橡胶价格的不断下滑，割胶工流失和老龄化问题日益严重，急需发展自动化割胶和收胶的方法。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明提供了一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶方法，解决了现有技术中需要人工割胶收胶导致费时费力的技术问题。
[0004]本发明采用的技术手段如下:一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶方法，利用可沿轨道移动工作平台上搭载的有摄像识别系统的割胶机械手，根据摄像识别系统采集到橡胶树上的割面信息，通过摄像识别系统向割胶机械手发出指令，割胶机械手按指令要求割胶。
[0005]优选地，在割胶之前，通过可沿轨道移动的工作平台上搭载的收胶机械手上的摄像识别系统，判定橡胶树位置、胶碗摆放的位置和方向，向收胶机械手发出指令决定该树是否割胶并摆放好胶碗。在收胶过程中，利用可沿轨道移动工作平台上搭载的有摄像识别系统的收胶机械手，通过摄像识别系统向收胶机械手发出指令，收胶机械手按指令要求收胶。
[0006]优选地，具体包括以下步骤:
[0007]I)铺轨:在胶园内预先铺设好轨道，在轨道上安装有可在轨道上移动的工作平台，工作平台上安装有机械臂，机械臂包括割胶机械手和收胶机械手，割胶机械手和收胶机械手前部均设有摄像识别系统；
[0008]2)预割胶:在橡胶树上开好前后水线，在每棵橡胶树上安装好胶舌、收胶架、胶碗，并准确割胶I刀以上，割出可以用于图像识别的割面；
[0009]3)判定和摆放胶碗:通过可沿轨道移动的工作平台上搭载的收胶机械手上的摄像识别系统采集胶碗参数，胶碗参数包括:橡胶树位置、胶碗摆放的位置、胶碗摆放方向，胶舌位置、收胶架位置。若采集到没有胶舌、收胶架和胶碗中的任何一项，则向下一棵树移动;若采集到胶碗的摆放方向不正确，则向收胶机械手发出指令，摆放好胶碗并向割胶机械手发出指令；
[0010]4)割胶:通过割胶机械手上的摄像识别系统采集步骤2)中预割胶割出的割面的割胶参数，割胶参数包括:橡胶树位置、割胶起始位置、割线走向、割胶深度、割胶终止位置，摄像识别系统依据采集的割胶参数向割胶机械手发出指令，割胶机械手按指令要求割胶；
[0011]5)收胶:到收胶时间后，通过收胶机械手上的摄像识别系统采集收胶参数，收胶参数包括:橡胶树位置、胶碗位置、收胶容器位置，摄像识别系统依据采集的收胶参数向收胶机械手发出指令，收胶机械手按指令要求收胶。
[0012]优选地，在步骤I)中，在一片拟割胶的橡胶园内铺设好地面轨道，用于安放可在轨道上移动的工作平台，地面轨道铺设于割胶一面的环山行及胶园内。
[0013]优选地，在步骤2)中，由专业胶工或割胶辅导员等在橡胶树上开好前后水线，准确割胶I刀以上。
[0014]优选地，在步骤3)中，摄像识别系统采集胶碗参数向收胶机械手发出启动指令，发出的启动指令包括:不割胶向下一棵树移动、摆放好胶碗、启动割胶机械手。
[0015]优选地，在步骤4)中，摄像识别系统依据步骤2)中预割胶割出的割面采集的割胶参数向割胶机械手发出指令，发出的指令包括:橡胶树位置、割胶起始位置、割线走向、割胶深度、割胶终止位置，自动割胶刀开启或关闭。
[0016]优选地，在步骤5)中，摄像识别系统依据采集的收胶参数向收胶机械手发出指令，发出的指令包括:橡胶树的位置、收胶架的位置、胶碗的起始位置、胶碗和收胶容器的距离、倒胶碗的时长。
[0017]本发明还提供了一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶装置，包括:
[0018]轨道，所述轨道安装于地面上；
[0019]工作平台，所述工作平台可在所述轨道上移动；
[0020]机械臂，所述机械臂安装于所述工作平台上，所述机械臂包括割胶机械手，所述割胶机械手前部设有摄像识别系统；
[0021]收胶容器，所述收胶容器可拆卸安装于所述工作平台上，所述收胶容器位于所述机械臂的一旁。
[0022]优选地，所述机械臂还包括收胶机械手，所述收胶机械手前部设有摄像识别系统。
[0023]采用本发明所提供的一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶方法，可以实现割胶和收胶的自动化，具有全自动化完成、高效等特点。同时，本发明的技术可以扩展于其他经济树种。
【附图说明】
[0024]图1为本发明的流程示意图；
[0025]图2为本发明的结构不意图。
【具体实施方式】
[0026]以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0027]如图1、图2所示，一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶方法，首先，利用可沿轨道I移动的工作平台2上搭载的收胶机械手31，通过收胶机械手31上的摄像识别系统33判定橡胶树位置、胶碗摆放的位置和方向等参数，向收胶机械手31发出指令决定是否对该树割胶，如若是则摆放好胶碗并向割胶机械手32发出指令。其次，利用可沿轨道I移动的工作平台2上搭载有摄像识别系统33的割胶机械手32，通过摄像识别系统33向割胶机械手32发出指令，割胶机械手32按指令要求割胶。然后，利用可沿轨道I移动的工作平台2上搭载有摄像识别系统33的收胶机械手31，通过摄像识别系统33向收胶机械手31发出指令，收胶机械手31按指令要求收胶并将胶碗反向放回橡胶树上原来的收胶架上。这里需要说明的是，可以采用本发明的一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶方法自动割胶，采用其他方法收胶;或者，采用其他方法割胶，采用本发明的一种基于图像识别的一体化自动割胶收胶方法自动收胶。由此可见，采用本发明可以实现割胶和收胶的自动化，具有全自动化完成、高效等特点。同时，本发明的技术可以扩展于其他经济树种。
[0028]如图1、图2所示，具体包括以下步骤:
[0029]步骤101:铺轨:在一片橡胶林达到开割标准后，在胶园内预先铺设好轨道I，优选在拟割胶一面的环山行及胶园内铺设好地面轨道I，地面轨道I视胶园地形而定，可以是单轨也可以是双轨，在轨道I上安装有可在轨道I上移动的工作平台2，工作平台2上安装有机械臂3，机械臂3包括收胶机械手31和割胶机械手32，收胶机械手31和割胶机械手32前部均设有摄像识别系统33。
[0030]步骤201:预割胶:由专业的割胶辅导员或胶工做好割面规划，在橡胶树上开好前后水线，在每棵橡胶树上安装好胶舌、收胶架、胶碗，并准确割胶I刀以上，通常割2?3刀即可，割出可以用于图像识别的割面。
[0031]步骤301:判定和摆放胶碗:需要割胶时通过手机指令或控制电源开启，工作平台2可在一片胶林内沿着橡胶树分布区域移动，通过可沿轨道移动的工作平台2上搭载的收胶机械手31上的摄像识别系统33识别橡胶树，摄像识别系统33在识别到一棵橡胶树时，可在该树的树干中央位置暂时停止移动，然后拍照进一步识别，采集胶碗参数，胶碗参数包括:橡胶树位置、胶碗摆放的位置、胶碗摆放方向，胶舌位置、收胶架位置，若采集到没有胶舌、收胶架和胶碗中的任何一项，则向下一棵树移动，若采集到胶碗的摆放方向不正确，则向收胶机械手31发出指令，摆放好胶碗并向割胶机械手32发出指令，发出的指令包括:不割胶向下一棵树移动、摆放好胶碗、启动割胶机械手32 ο因一片胶林内，因部分橡胶树未达到开割标准或发生死皮会暂时不割胶，可通过在橡胶树上不安装胶舌、胶碗和收胶架的方式对系统发出不割胶指令。
[0032]步骤401:割胶:判定为需要割胶时，割胶机械手32启动工作。割胶机械手32上的摄像识别系统33对橡胶树已有的割面进行进一步拍照识别，采集割胶参数，割胶参数包括:橡胶树位置、橡胶树割面、割线位置、割胶深度。摄像识别系统33依据采集的割胶参数向割胶机械手32及其上的自动割胶刀发出指令，割胶机械手32按指令要求割胶;其中，发出指令包括:橡胶树位置、割胶起始位置、割线走向、割胶深度、割胶终止位置、自动割胶刀开启或关闭。割完这棵树后自动向下一棵树移动，重复上述301、401步骤过程。割完整片设定的橡胶林后，可沿轨道I自动返回起始位置，关闭电源。
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