本实用新型属于胚芽鞘切割技术，尤其涉及一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统。
背景技术：
胚芽鞘为单子叶植物所特有，特别是禾本科植物胚芽外的锥形套状物，是一个鞘状结构。胚芽鞘切割通常包括胚芽鞘识别和切割两个步骤。胚芽鞘准确识别是非常关键一步，只有识别准确，才能保证顺利切割。传统切割方式是通过人肉眼和经验来判断胚芽鞘及切割位置，再通过简单切割机械进行切割。这种方法费时费力效率很低。国内外暂时没有胚芽鞘相关识别和切割系统的研究。鉴于此，本实用新型研发一种胚芽鞘自动切割系统及方法。
技术实现要素：
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本实用新型要解决的技术问题：提供一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统，以解决：目前胚芽鞘切割方法费时费力效率低的问题；解决目前胚芽鞘识别过程靠人工、识别效率低下的问题；解决目前胚芽鞘切割过程靠人工、切割机械化和自动化不高的问题。
本实用新型技术方案：
一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统，它包括机械系统、伺服控制系统和视觉系统，机械系统包括机械手和传送带，机械手安装在传送带上，视觉系统的硬件部分安装在传送带上；传送带上安装的光电传感器和编码器分别与DSP控制器导线连接；DSP系统与上位机连接。
传送带包括带有挡板的输送带和铝型材桁架结构；传送带包括输送带两端的传动轴，其中一端的传动轴与同步带轮联接，同步带轮通过同步带与伺服电机轴上的带轮联接。
输送带上设置有均匀间隔的挡板，两个挡板中间部分为工作区域，在传送带的一侧安装有光电传感器；挡板间距为200mm，长度为200mm，高度为20mm。
机械手包括三个单轴机械手搭建的直角坐标机器人和一个直线导轨，Y方向机械手和直线导轨与传送带联接，切刀安装在Z轴机械手末端，直线导轨包括与直线导轨配合的滑块，滑块通过连接板与X方向机械手一端联接。
视觉系统硬件部分包括相机支架、CCD相机、镜头和环形光源，CCD相机和镜头通过相机支架安装在传送带正上方；通过安装板与传送带联接；CCD相机安装在环形光源中心位置。
一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统的切割方法，它包括：
STEP1：传送带根据DSP控制器指令将胚芽鞘输送至CCD相机拍摄区域，光电传感器检测到有挡板通过，触发CCD相机进行胚芽鞘图像获取；
STEP2：传送带上胚芽鞘在DSP控制器的控制下继续向前运动，当下一个挡板刚好运动至光电传感器位置，触发CCD相机获取下一部分胚芽鞘图像，此时第一部分胚芽鞘开始进入机械手切割区域；
STEP3：当获取到第三部分胚芽鞘图像时，第一部分胚芽鞘刚好完全进入切割区域，传送带在DSP控制器指令的控制下，停止运动；
STEP4：机械手在DSP控制器指令的控制下，对已识别的胚芽鞘进行顺序切割，切割完成后，第二部分胚芽鞘开始进入切割区域；
STEP5：循环上述步骤，完成胚芽鞘切割作业。
本实用新型的有益效果：
本实用新型在DSP伺服控制系统的控制下，胚芽鞘在输送带上在输送带两端传动轴的驱动下，进入相机拍摄区域，光电传感器检测到有挡板通过，触发相机获取胚芽鞘图像，胚芽鞘在传动轴的驱动下继续向前运动进入机械手工作区域，此时下一个挡板刚好到光电传感器位置，相机开始又一次获取胚芽鞘图像，当获取到第三部分胚芽鞘的图像时，传送带停止运动，此时机械手根据视觉系统处理图像所获得的胚芽鞘位置信息开始顺序切割胚芽鞘，完成第一部分胚芽鞘切割工作，以此循环完成所有胚芽鞘识别及切割工作。单轴机械手两侧安装有限位传感器，可保证机械手运动范围不越程。DSP伺服控制系统可实现输送带和机械手运动速度和位置实时监测和控制，该实用新型机械化和自动化程度高，可实现胚芽鞘自动识别和切割工作，实现智能化胚芽鞘切割作业过程；解决了目前胚芽鞘切割方法费时费力效率低的问题；解决目前胚芽鞘识别过程靠人工、识别效率低下的问题；解决目前胚芽鞘切割过程靠人工、切割机械化和自动化不高的问题。
附图说明：
图1是本实用新型胚芽鞘切割系统组成示意图；
图2是本实用新型基于DSP胚芽鞘图像处理系统示意图；
图3是切割方法步骤图；
图4是本实用新型切割方法流程示意图
图5为本实用新型切割装置主视示意图；
图6为本实用新型切割装置左视示意图；
图7是本实用新型切割装置轴测结构示意图。
图中：1.机械手部分，2.视觉系统硬件部分，3.输送部分，4.光电传感器，5.同步带传动部分，6.直线导轨，7.带有挡板的输送带，8.连接板，9.拍摄工作区域，10.CCD相机，11.环形光源，12.切割工作区域，13.蹄脚，14.连接板。
具体实施方式：
一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统，它包括机械系统、伺服控制系统和视觉系统，机械系统包括机械手1和传送带3，机械手1安装在传送带3上，视觉系统2的硬件部分安装在传送带3上；传送带3上安装的光电传感器4和编码器分别与DSP控制器导线连接；DSP控制器通过PCI总线与上位机连接。
通过编码器对传送带3的运送速度及位置进行检测，通过伺服控制系统进行控制。
传送带3包括带有挡板的输送带和铝型材桁架结构；传送带3包括输送带两端的传动轴，其中一端的传动轴与同步带轮5联接，同步带轮5通过同步带与伺服电机轴上的带轮联接。输送带上设置有均匀间隔的挡板，两个挡板中间部分为工作区域，在传送带3的一侧安装有光电传感器4；挡板间距为200mm，长度为200mm，高度为20mm。通过光电传感器判断是否有挡板通过，从而触发相机对胚芽鞘进行拍摄，获取胚芽鞘图像，当下一个挡板通过时前一部分已获取图像的胚芽鞘刚好进入机械手切割区域，同时触发相机对当前胚芽鞘进行图像获取，当获取到第三部分胚芽鞘图像时，第一部分胚芽鞘刚好完全进入切割工作区域，传送带停止运动，待完全切割完成，传送带再一次开始运动，以此循环，直至全部切割完成。挡板间距为200mm，长度为200mm，高度为20mm。200mm*200mm既是图像获取区域又是机械手切割工作区域。采用不连续识别及切割方式，待前一部分胚芽鞘切割完成，后一部分胚芽鞘再进入机械手切割工作区域。这样避免了输送带系统误差，有利于提高胚芽鞘识别效率和精度。
机械手1包括三个单轴机械手搭建的直角坐标机器人和一个直线导轨6，Y方向机械手和直线导轨6与传送带3联接，切刀安装在Z轴机械手末端，直线导轨6包括与直线导轨6配合的滑块，滑块通过连接板8与X方向机械手一端联接。
视觉系统2硬件部分包括相机支架、CCD相机10、镜头和环形光源11，CCD相机10和镜头通过相机支架安装在传送带3正上方；通过安装板与传送带3联接；CCD相机10安装在环形光源中心位置。
一种基于DSP伺服控制系统的胚芽鞘切割系统的切割方法，具体包括以下几个步骤：
STEP1：传送带根据DSP控制器指令将胚芽鞘输送至CCD相机拍摄区域，光电传感器检测到有挡板通过，触发CCD相机进行胚芽鞘图像获取；
STEP2：传送带上胚芽鞘在DSP控制器的控制下继续向前运动，当下一个挡板刚好运动至光电传感器位置，触发CCD相机获取下一部分胚芽鞘图像，此时第一部分胚芽鞘开始进入机械手切割区域；
STEP3：当获取到第三部分胚芽鞘图像时，第一部分胚芽鞘刚好完全进入切割区域，传送带在DSP控制器指令的控制下，停止运动；
STEP4：机械手在DSP控制器指令的控制下，对已识别的胚芽鞘进行顺序切割，切割完成后，第二部分胚芽鞘开始进入切割区域；
STEP5：循环上述步骤，完成胚芽鞘切割作业。
胚芽鞘在输送带上在输送带两端传动轴的驱动下，进入相机拍摄区域，光电传感器检测到有挡板通过，触发相机获取胚芽鞘图像，胚芽鞘在传动轴的驱动下继续向前运动开始进入机械手工作区域，此时下一个挡板刚好到光电传感器位置，相机开始又一次获取胚芽鞘图像，当获取到第三部分胚芽鞘图像时，第一部分胚芽鞘完全进入切割区域，传送带停止运动，此时机械手根据视觉系统处理图像所获得的胚芽鞘位置信息开始顺序切割胚芽鞘，完成第一部分胚芽鞘切割工作，以此循环完成所有胚芽鞘识别及切割工作。单轴机械手两侧安装有限位传感器，可保证机械手运动范围不越程。DSP控制系统可实现输送带和机械手运动速度和位置实时监测和控制。