基于不规则曲面的海湾扇贝定向上料系统设计

来源：中国农机化学报杂志2025年第1期北京时间：

作者：朱海亮, 王家忠, 孔德刚, 邢雅周

单位：河北农业大学机电工程学院，河北保定，071001

摘要：目前，海湾扇贝红外加热开壳取贝柱前多采用人工上料，上料准确率及生产效率低。扇贝的不规则曲面是实现自动化上料的难点所在，对海湾扇贝自动化定向上料系统进行设计。首先，传送带运输的扇贝到达识别区时，视觉系统通过RANSAC算法对扇贝耳缘所呈直线进行拟合，确定海湾扇贝耳部朝向。其次，通过传送带及编码器反馈的数据实现图像信息坐标到机器人坐标的转化，根据机器人末端运动轨迹信息确定实际抓取位置。最后，根据扇贝壳呈不规则曲面并具有多条放射肋的特性，确定Delta机器人末端执行器的抓取方式。利用Box-Behnken进行多因素交互试验分析，得到吸盘直径为20mm、抓取点为扇贝中心线上距背缘为0.23倍壳高处、真空发生器的输入气压为0.6MPa时，抓取成功率最高。根据优化结果进行试验验证，结果表明：抓取成功率为95.80%，理论值和实际结果吻合良好，平均抓取时间为1.6s。耳部朝向识别的成功率达到95.33%，上料系统上料总成功率为91.67%，研究结果可为扇贝自动化加工领域提供参考。

关键词：海湾扇贝,Delta机器人,定向上料,耳部朝向,响应面,末端执行器,视觉系统

基金资助：河北省教育厅科学研究项目资助(QN2023154)