生物生产机器人 参考资料（中文课件）----第十一章.doc

软果包装
软果的处理需要精确的传感能力和灵敏度,以便将水果的损伤降到最小。
Tedford (1990) 报道了奥克兰大学用于软果包装机械手的研究进展。他们设计并构造了气体力学和机电两种形式的机械手进行猕猴桃和nashi 水果的处理。气体动力机械手有两种不同的设计。一种是三爪加垫夹手,另一种是差压柔性夹爪。
三爪夹手由双动汽缸通过一个简单可调的联结机制来控制三指的开关。每个手指的水果接触边包着20-mm厚的聚***乙烯。聚***乙烯比较软,能够适应每个水果的形状,避免可能造成的擦伤。
柔性夹手包括两个部分:一个是指关节,另一个是水果接触边。当这两个部分施加不同的气压时,手指能够伸展或弯曲。手指用密封的光纤制造,其摩擦系数和***肤相同。三个手指的上端可以通过小球安装在槽型盘上,接合套筒适合不同形状的水果和形状。
他们也研究了两种不同形式的机电夹手用于软果的采摘。第一种是有关节的三指夹手。夹手有三个相连的手指和手掌,每一个都配有力传感器进行抓取力的测量和控制。夹手共有19度的自由度,使它能模仿灵活的人手。第二种机电夹手是由力反馈控制的。它有两个平行的铝夹,其表面套有橡胶。抓取力和夹子的速度可以调节。
鸡蛋光照检查
在美国的鸡蛋生产工业中,鸡蛋的品质通过光照过程检查。当鸡蛋翻转通过大功率的光源时,在鸡蛋的光照检查过程中,可以发现一些缺陷类型,包括裂缝、血斑、污点、和次蛋。
Bourely 等(1986)提出了一个自动化的鸡蛋光照系统,包含一个摄像机和两个机械手。他们的系统最初是针对裂纹蛋设计的。当鸡蛋在摄像机前的传送带上翻滚时,所设计的机器视觉系统可以对每个鸡蛋获取三幅图像,对图像进行处理,在计算机上记录缺陷信息,然后机械手对其进行处理。根据数据显示,一个机械手处理一个鸡蛋的平均时间为4s。
Bourely 等(1986)建立了一种鸡蛋光照系统的实验参考模型。这个模型带有一个图象处理计算机(HP9836)的摄象机(MICRONEYE)和一个工控机(LSI 11/23)。他们用一个转盘模仿传送带,采用正面光照的方法对着白色的背景照射鸡蛋,这样可以使得裂纹作为图象中最黑的部分出现。在这个实验模型里每一个鸡蛋只采用一幅图象。他们发现实验模型的错误率较高,大约有
10%的裂纹蛋不能够通过机器视觉检验出来。
对虾处理
在对虾出口时,经常需要进行一定的包装。Kassler(1990b;1990c)描述了一种用于出口到日本市场上的澳大利亚对虾的多层定重包装实例。在对虾的包装过程自动化中,可以建立机器视觉系统进行对虾的质量和定向检测。然而,构造一种每秒钟能处理18个对虾的对虾处理机械系统还是具有挑战性的。他指出多层定重包装需要花费较大的劳动力,可以用一种可调重的纸箱(称为用户包装)来代替。它里面每一层对虾的数量是相同的。每一个用户包装可以根据其净重定价,直接卖给消费者。
依靠澳大利亚渔业研究和发展委员会的资助,一种用户包装式对虾分级和包装系统(Kassler, 1991) 被建立起来。这个系统包括一个机器视觉单元和对虾处理的手爪机械装置。在包装过程中,对虾在传送带上的运输通过机器视觉系统扫描出来。每一个对虾的尺寸、方位、卷曲度和躯体上的三个标记部位(一个在背壳上,一个靠近尾部,另一个靠近中间腹部)通过扫描的图像检测出来。用机