砂糖橘采摘机器人分拣机构设计

来源：中国农机化学报杂志2023年第9期北京时间：

作者：侯义锋, , 钱俊, , 王梁, 贺杰, 闭耀锋

单位：1. 广西民族大学电子信息学院，南宁市，530006；2. 梧州学院广西机器视觉与智能控制重点实验室，广西梧州，543002

摘要：目前我国砂糖橘分拣过程中存在果实分类大小差异较大、分拣效率不高、人力成本大、自动化水平低等问题，以自动分拣成熟砂糖橘果实为研究对象，设计一款基于机器视觉技术的成熟砂糖橘果实目标识别、检测与分拣的装置。该装置由单片机模块、视觉识别模块、步进电机驱动模块、舵机模块、人机交互模块、液晶显示模块组成构成。首先通过机器视觉模块OpenMV获取果实的彩色图像，将其进行二值化处理；其次采用OpenMV IDE软件中的阈值编辑器设置代表成熟砂糖橘果实为橙黄色的LAB数值，单片机通过计算比较可判断砂糖橘果实的颜色是否是橙黄色；最后通过砂糖橘果实的像素和果实直径的关系，计算出成熟砂糖橘果实的直径。测试表明：该装置具有自动识别目标果实的颜色、大小和自动分拣归类的功能，当分拣速率设定为120个/min时，测量的果实直径的误差小于1.6mm，精度达到96.19%，对果实的分类分拣准确率达到95.4%，对不合格果实检测率达到97.2%。

关键词：砂糖橘,采摘机械人,机器视觉,步进电机,分拣系统,收获机械

基金资助：国家自然科学基金项目(61961036)；梧州学院校级科研青年项目(2020C011)；梧州市科技开发项目(202202039）