基于机器视觉的幼苗移栽系统

摘要

本发明公开了一种基于机器视觉的幼苗移栽系统，由幼苗输送、机器视觉识别、控制和移栽部件组成。幼苗输送部件的传输带可将苗盘传送至移栽位置，并在完成移栽后实现自动传送。利用机器视觉系统获取彩色图像，用于幼苗的大小，叶片数目等多项外观生长指标的检测，综合判断幼苗是否适合移栽，同时确定幼苗的位置信息，由计算机通过RS－232串行通信口将相关信息传送给控制系统，由控制系统的PLC将指令传送给末端执行器，通过控制系统，实现对幼苗的自动移栽。末端执行器采用直线气缸驱动的铲式手指，通过调节手指的角度满足不同大小穴盘幼苗的移栽需要。本发明采用视觉系统获取幼苗的生长及位置信息，并利用计算机及PLC的控制实现移栽。

主权项

1.一种基于机器视觉的幼苗移栽系统，其特征在于：包括幼苗输送部件(1)、机器视觉识别部件(2)、控制部件(3)和移栽部件(4)，其中：1)幼苗输送部件(1)：包括检测输送装置(5)、移栽输送装置(6)和出苗输送装置(7)；检测输送装置(5)位于光照箱(9)的正下方，第一个移栽穴盘(14)位于检测输送装置(5)的第一平皮带(501)上；移栽输送装置(6)的第二个移栽穴盘(15)位于第二平皮带(601)上；出苗输送装置(7)的目标穴盘(14)位于第三平皮带(701)上；检测输送装置(5)和移栽输送装置(6)位于同一直线上，出苗输送装置(7)位于移栽输送装置(6)的一侧，两个位置传感器(10、11)分别安装在检测输送装置(5)和移栽输送装置(6)上，第一位置传感器(10)与计算机(12)中的图像采集卡PLC控制器(13)相连，第二位置传感器(11)与PLC控制器(13)连接；2)机器视觉识别部件(2)：包括摄像头(8)、光照箱(9)、计算机(12)和位于计算机(12)内的图像采集卡，摄像头(8)安装在光照箱(9)内，与计算机(12)内的图像采集卡相连；3)控制部件(3)：PLC控制器(13)通过RS-232串行通信口分别与计算机(12)，末端执行器(17)的电磁阀(18)和换向阀(19)，三自由度机械臂(20)的三个步进电机(21、23、25)连接，PLC控制器(13)还分别与三个电机(503、603、703)连接；4)移栽部件(4)：包括三自由度机械臂(20)和末端执行器(17)；三自由度机械臂(20)包括横向臂(24)、纵向臂(22)和垂直臂(26)，并分别与三个步进电机(21、23、25)连接，三个步进电机(21、23、25)与PLC控制器(13)连接，末端执行器(17)通过安装板(27)安装在三自由度机械臂(20)的垂直臂(26)上，末端执行器(17)由两个铲式手指(28、29)、两个直线汽缸(30、31)、调整支架(32)、电磁阀(18)、换向阀(19)和气动管路(33)组成，两个铲式手指(28、29)前端为铲形，后端通过螺纹与各自直线汽缸(30、31)固接，调整支架(32)与两个直线汽缸(30、31)的缸身连接，并套在安装板(27)上，两个直线汽缸(30、31)的进、出气口与气动管路(33)连接，电磁阀(18)和换向阀(19)安装在气动管路(33)上，并与PLC控制器(13)连接。