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申请/专利权人：南京农业大学

摘要：本发明提供了一种基于机器视觉的结球类蔬菜收获机割台智能控制系统及控制方法，控制系统包括主控制器、夹持带驱动电机、拔取辊驱动电机、左圆盘切刀电机、右圆盘切刀电机、拨禾器驱动电机、夹持间隙调节伺服电机、左圆盘切刀高度调节伺服电机、右圆盘切刀高度调节伺服电机以及对应的各个电机驱动器；主控制器通过采集RGB‑D相机和夹持带张紧力检测传感器的数据，并基于当前各电机的工作状态进行分析处理，实现夹持通道间隙、切刀高度等作业参数智能调节，解决了结球类蔬菜收获机割台装置因甘蓝叶球直径差异变化而造成的叶球易损伤、切根不一致、作业效率低效果差等问题，提高了结球类蔬菜收获装备的智能化和信息化水平。

主权项：1.一种基于机器视觉的结球类蔬菜收获机割台智能控制系统，其特征在于，包括履带底盘（9），履带底盘（9）前部挂接有可调式割台装置（3），可调式割台装置（3）上方的相机支架（2）上安装有RGB-D相机（1），可调式割台（3）前端近地面处对称设置有拔取辊（10），可调式割台装置（3）前端还对称设置有限深轮（11），可调式割台装置（3）前端喂入口处设置有拨禾器（12）；履带底盘（9）上方安装有蓄电池（5）、罩壳（6），履带底盘（9）后方安装有剥叶辊（7）、收集箱（8）；履带底盘（9）上方还设置有控制箱（4），控制箱（4）内安装有主控制器以及与主控制器电连接的多个电机驱动器、电源转换模块；主控制器包括数据采集模块、图像处理模块、数据分析模块、模型建立模块、误差纠正模块、信号输出模块；所述可调式割台装置（3）包括分别固定在两个夹持带支撑框架（3014）前端的两个切刀高度调节滚珠丝杠滑台（3013），切刀高度调节滚珠丝杠滑台（3013）还通过联轴器与圆盘切刀高度调节伺服电机（3010）连接，切刀高度调节滚珠丝杠滑台（3013）上的滑块均通过连接板连接有圆盘切刀驱动电机（3011），圆盘切刀驱动电机（3011）通过圆盘切刀转轴（3012）连接并驱动圆盘切刀（309）旋转；所述可调式割台装置（3）包括安装于相机支架固定台（301）后方的夹持间隙调节滚珠丝杠滑台（303），夹持间隙调节滚珠丝杠滑台（303）通过联轴器与夹持间隙调节伺服电机（305）连接，夹持间隙调节滚珠丝杠滑台（303）上的两个滑块下部均安装有夹持部件；夹持部件包括夹持带驱动电机（304）、夹持带（306）、夹持带支撑框架（3014）、夹持带张紧机构（3015），夹持带驱动电机（304）通过链条传动实现对夹持带（306）动力的传输，两个夹持带（306）左右对称布置，中间的夹持间隙用于结球类蔬菜的夹持输送；夹持带张紧机构（3015）铰接在夹持带支撑框架（3014）内侧，夹持带张紧机构（3015）前端串联挂接拉伸弹簧（3016）和夹持带张紧力检测传感器（3017），实时检测夹持带张紧机构（3015）张紧力并传递给主控制器；所述数据采集模块用于接收RGB-D相机（1）、夹持带张紧力检测传感器（3017）实时采集的数据；图像处理模块基于深度学习训练推理模型对图像中结球类蔬菜叶球特征进行实时检测，并将特征位置坐标信息和RGB-D相机（1）获取的深度信息实时传输至数据分析模块；数据分析模块对图像特征点坐标信息和深度信息进行滤波处理，并拟合估算出结球类蔬菜叶球直径尺寸值；模型模块根据计算得到的蔬菜叶球直径尺寸值建立收获机割台装置作业参数调控模型，并通过模型分析获得当前条件下夹持通道间隙和圆盘切刀高度的初始最佳值；误差补偿模块根据夹持带张紧力检测传感器（3017）获得的数据，设置张紧力合理变动范围，当张紧力超出合理范围的上限或下限后，对模型进行补偿和纠正；信号输出模块将模型输出的调节量信号发送给对应电机的驱动器，实现对各电机转速和旋转角度的调整。

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百度查询： 南京农业大学 基于机器视觉的结球类蔬菜收获机割台智能控制系统及控制方法