蚕蛹蛹体拾取装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种蚕蛹蛹体拾取装置，包括机座、设置于机座上的第一旋转电机、设置于第一旋转电机输出轴上的第二旋转电机、沿第二旋转电机输出轴轴向方向移动的可伸缩单元以及设置于可伸缩单元上的拾取单元；所述可伸缩单元的伸缩方向与第二旋转电机输出轴轴向方向垂直。一种蚕蛹蛹体拾取方法，包括：通过计算拾取参数，使得蚕蛹蛹体拾取装置的第一旋转电机、第二旋转电机以及气缸根据所述拾取参数进行三轴联动，实现对蚕蛹蛹体的精确拾取。本发明专利技术解决了蚕蛹这类特殊生物体的加持和转移难题，保证了在不伤害蛹体的情况下，安全、精准地拾取蚕蛹蛹体，且响应速度快、效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
蚕蛹蛹体拾取装置及方法


[0001]本专利技术涉及蚕蛹蛹体领域，具体涉及一种蚕蛹蛹体拾取装置及方法。

技术介绍

[0002]目前使用机器视觉识别蚕蛹尾部性腺，仿人眼识别性腺的方法，需要对单个蚕蛹蛹体进行加持、转移的高精度拾取操作。但现有的技术并不能有效实现对蚕蛹蛹体的高精度拾取，同时由于蚕蛹蛹体为类椭球的生物体，体表柔软易破损，且活体具有一定的活动能力，则对处于输送工作台上的蚕蛹蛹体的拾取方式、拾取流程和拾取装置的设计提出了很大的挑战。因此，提出一种高精度的蚕蛹蛹体拾取装置和拾取方法对高效、精确识别蚕蛹尾部性腺特征具有重要意义。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供蚕蛹蛹体拾取装置及方法，能够对蚕蛹蛹体进行精确拾取，同时，节省了拾取等待时间，而且响应速度快、效率高。
[0004]本专利技术的蚕蛹蛹体拾取装置，包括机座、设置于机座上的第一旋转电机、设置于第一旋转电机输出轴上的第二旋转电机、沿第二旋转电机输出轴轴向方向移动的可伸缩单元以及设置于可伸缩单元上的拾取单元；所述可伸缩单元的伸缩方向与第二旋转电机输出轴轴向方向垂直。
[0005]进一步，所述第二旋转电机的输出轴为丝杆。
[0006]进一步，所述可伸缩单元包括通过丝杆螺母与丝杆连接的气缸以及与气缸连接的电磁阀。
[0007]进一步，所述拾取单元包括设置于气缸伸缩杆上的第三旋转电机、设置于第三旋转电机输出轴上的真空吸嘴以及与真空吸嘴连接的真空发生器。
[0008]进一步，所述真空吸嘴为与蚕蛹蛹体相适形的形状。
[0009]一种蚕蛹蛹体拾取方法，包括如下步骤：
[0010]S1.确定输送工作台上蚕蛹蛹体i的重心物理坐标以及旋转角；
[0011]S2.根据蚕蛹蛹体i的重心物理坐标以及旋转角，确定第一旋转电机的旋转角度α、丝杠螺母的移动距离r、气缸的伸出长度d以及第三旋转电机的旋转角度θ3；
[0012]S3.调整第一旋转电机的旋转角度为α、调整丝杆螺母与第二旋转电机的距离为r、调整第三旋转电机的旋转角度为θ3以及调整气缸的伸出长度为d，使得真空吸嘴到达蚕蛹蛹体i所在的位置；
[0013]S4.开启真空发生器，使得真空吸嘴吸住蚕蛹蛹体i。
[0014]进一步，根据如下步骤确定输送工作台上蚕蛹蛹体i的重心物理坐标：
[0015]S11.确定蚕蛹蛹体i的ROI图像区域的重心像素坐标：
[0016][0017]其中，x
pi
为蚕蛹蛹体i的ROI图像区域的重心像素横坐标；y
pi
为蚕蛹蛹体i的ROI图像区域的重心像素纵坐标；f
i
(x,y)为蚕蛹蛹体i的灰度值；f(x,y)为任意蚕蛹蛹体的灰度值；i为蚕蛹蛹体编号；x为横坐标；y为纵坐标；
[0018]S12.对所述蚕蛹蛹体i的ROI图像区域的重心像素坐标进行换算处理，得到蚕蛹蛹体i的坐标(x'
i
,y'
i
)；其中，x'
i
为蚕蛹蛹体i的重心物理横坐标，y'
i
为蚕蛹蛹体i的重心物理纵坐标；
[0019]S13.将蚕蛹蛹体i重心位置的蛹体厚度s'
i
作为蚕蛹蛹体i的第三坐标值，得到蚕蛹蛹体i的重心物理坐标(x'
i
,y'
i
,s'
i
)。
[0020]进一步，根据如下公式确定输送工作台上蚕蛹蛹体i的旋转角：
[0021]θ'
i
＝180
‑
θ
ni
；
[0022]其中，θ'
i
为相对于相机坐标系x轴正方向的蚕蛹蛹体i的旋转角；θ
ni
为相对于相机坐标系x轴负方向的蚕蛹蛹体i的旋转角；所述θ
ni
为：
[0023][0024]进一步，根据如下公式确定第一旋转电机的旋转角度α、丝杠螺母的移动距离r、气缸的伸出长度d以及第三旋转电机的旋转角度θ3：
[0025][0026]其中，x0、y0以及z0分别为设置于输送工作台的相机的视野三维空间坐标系在机座三维空间坐标系下的X轴坐标值、Y轴坐标值以及Z轴坐标值；h为第二旋转电机与机座之间
的距离；d0为气缸复位情况下，真空吸嘴与气缸之间的距离。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术公开的一种蚕蛹蛹体拾取装置及方法，通过建立拾取装置坐标系与蚕蛹输送工作台坐标系的仿射映射关系，以此计算出第一旋转电机的旋转角度、丝杠螺母的移动距离、气缸的伸出长度以及第三旋转电机的旋转角度，并通过第一旋转电机、第二旋转电机以及气缸的三轴联动，实现对蚕蛹蛹体的精确拾取，解决了蚕蛹这类特殊生物体的加持和转移难题，保证了在不伤害蛹体的情况下，安全、精准地拾取蚕蛹蛹体，且响应速度快、效率高。
附图说明
[0028]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：
[0029]图1为本专利技术的蚕蛹蛹体拾取装置与蚕蛹视觉测量系统示意图；
[0030]图2为本专利技术的蚕蛹蛹体拾取装置与输送工作台的俯视示意图；
[0031]图3为本专利技术的用于计算拾取参数的坐标系设置示意图；
[0032]图4为本专利技术的机座与输送工作台的坐标关系示意图。
具体实施方式
[0033]以下结合说明书附图对本专利技术做出进一步的说明，如图所示：
[0034]本专利技术的蚕蛹蛹体拾取装置，包括机座、设置于机座上的第一旋转电机、设置于第一旋转电机输出轴上的第二旋转电机、沿第二旋转电机输出轴轴向方向移动的可伸缩单元以及设置于可伸缩单元上的拾取单元；所述可伸缩单元的伸缩方向与第二旋转电机输出轴轴向方向垂直。如图1所示，所述第一旋转电机为电机1，所述第二旋转电机为电机2，所述第三旋转电机为电机3。
[0035]通过第一旋转电机、第二旋转电机以及可伸缩单元的三轴联动，使得拾取单元能够对蚕蛹蛹体进行精确拾取，同时，节省了拾取等待时间，而且响应速度快、效率高。
[0036]本实施例中，所述第二旋转电机的输出轴为丝杆。
[0037]本实施例中，所述可伸缩单元包括通过丝杆螺母与丝杆连接的气缸以及与气缸连接的电磁阀。其中，所述电磁阀用于控制气缸的伸缩；通过第二旋转电机带动丝杆旋转，使得丝杠螺母沿丝杠长度方向做平移运动，而与丝杆螺母固定连接的气缸则与丝杠螺母保持同步，从而能够使得气缸能够到达设定的目标位置。
[0038]本实施例中，所述拾取单元包括设置于气缸伸缩杆上的第三旋转电机、设置于第三旋转电机输出轴上的真空吸嘴以及与真空吸嘴连接的真空发生器。其中，所述真空发生器用于调节真空吸嘴吸力的大小；通过真空吸嘴来吸附蚕蛹蛹体，使得在拾取过程中不会伤害蚕蛹蛹体，保证了蚕蛹蛹体的完整与安全。
[0039]本实施例中，所述真空吸嘴为与蚕蛹蛹体相适形的形状，使得真空吸嘴不仅能够吸附住蚕蛹蛹体，而且保证了吸附不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蚕蛹蛹体拾取装置，其特征在于：包括机座、设置于机座上的第一旋转电机、设置于第一旋转电机输出轴上的第二旋转电机、沿第二旋转电机输出轴轴向方向移动的可伸缩单元以及设置于可伸缩单元上的拾取单元；所述可伸缩单元的伸缩方向与第二旋转电机输出轴轴向方向垂直。2.根据权利要求1所述的蚕蛹蛹体拾取装置，其特征在于：所述第二旋转电机的输出轴为丝杆。3.根据权利要求2所述的蚕蛹蛹体拾取装置，其特征在于：所述可伸缩单元包括通过丝杆螺母与丝杆连接的气缸以及与气缸连接的电磁阀。4.根据权利要求3所述的蚕蛹蛹体拾取装置，其特征在于：所述拾取单元包括设置于气缸伸缩杆上的第三旋转电机、设置于第三旋转电机输出轴上的真空吸嘴以及与真空吸嘴连接的真空发生器。5.根据权利要求4所述的蚕蛹蛹体拾取装置，其特征在于：所述真空吸嘴为与蚕蛹蛹体相适形的形状。6.一种基于权利要求1
‑
5任意一项的蚕蛹蛹体拾取方法，其特征在于：包括如下步骤：S1.确定输送工作台上蚕蛹蛹体i的重心物理坐标以及旋转角；S2.根据蚕蛹蛹体i的重心物理坐标以及旋转角，确定第一旋转电机的旋转角度α、丝杠螺母的移动距离r、气缸的伸出长度d以及第三旋转电机的旋转角度θ3；S3.调整第一旋转电机的旋转角度为α、调整丝杆螺母与第二旋转电机的距离为r、调整第三旋转电机的旋转角度为θ3以及调整气缸的伸出长度为d，使得真空吸嘴到达蚕蛹蛹体i所在的位置；S4.开启真空发生器，使得真空吸嘴吸住蚕蛹蛹体i。7.根据权利要求6所述的蚕蛹蛹体拾取方法，其特征在于：根据如下步骤确定输送工作台上蚕蛹蛹体i的重心物理坐标：S11.确定蚕蛹蛹体i的ROI图像区域的重心像素坐标：其中，x
pi
为蚕蛹蛹体i的ROI图像区域的重心像素横坐标；y
pi
为蚕蛹蛹体i的ROI图像区域的重心像素纵坐标；f
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王峥荣，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：