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申请/专利权人：杭州乔戈里科技有限公司

摘要：本发明公开了一种基于机器视觉的疫苗注射方法及注射机器人，合理利用机器视觉识别生猪姿态及注射位置，首先对生猪姿态进行识别，然后对生猪臀部进行关键点检测，定位注射位置，最后根据关键点信息实时跟踪生猪的运动状态，并进行注射动作，有效减小生猪所受机械损伤。通过本发明的疫苗注射方法及注射机器人，可以在猪场自动高效完成疫苗注射，自动化程度高，注射效率高。

主权项：1.一种注射机器人，其特征在于，所述注射机器人包括：控制装置、智能小车、六轴机械臂、视觉环境相机、自动注射机构和视觉定位相机；其中，六轴机械臂安装于智能小车底盘的上方，自动注射机构安装在六轴机械臂的末端；其中，所述自动注射机构包括第一安装板、自动注射装置和注射装置固定机构，所述自动注射装置包括推动气缸、注射器推块以及连续注射器，所述推动气缸的推杆末端与所述注射器推块连接，所述注射器推块的下端面与所述连续注射器的推杆接触；连续注射器与自动注射机构之间采用夹抱限位方式固定，末端采用自动锁紧接头与针头连接；自动注射机构的下方还设置有存针盒，存针盒安装在六轴机械臂的立柱下方；所述注射机器人实现基于机器视觉的疫苗注射方法包括：注射机器人移动到猪场内的第一单体栏，对位于该单体栏内的第一生猪姿态进行识别；若识别结果为非站立姿态，则注射机器人按顺序移动到下一个单体栏的位置，对位于第二单体栏内的第二生猪姿态重新开始识别；若识别结果为站立姿态，则继续对第一生猪臀部的关键点进行识别，对注射区域进行定位；注射机器人的机械臂向注射预备位置移动，同时对第一生猪的运动状态进行跟踪识别；若跟踪识别过程中，第一生猪发生运动，则注射机器人按顺序移动到下一个单体栏的位置，对位于第二单体栏内的第二生猪姿态重新开始识别；若跟踪识别过程中，第一生猪处于静止状态，则注射机器人快速执行注射动作并记录第一生猪的注射信息，然后移动到下一个单体栏的位置，依次重复上述步骤；注射机器人按顺序对猪场内各个单体栏内的生猪执行上述操作后，再次对未注射的生猪对象按顺序执行上述步骤，直至对猪场内所有生猪完成注射；所述注射机器人对第一生猪姿态进行识别的方法具体为：采集不同光照、不同年龄段的生猪图像，进行人工标注；得到带标签的数据集后，对生猪姿态数据集进行数据增强，增加训练数据的容量；得到生猪姿态数据集后，将数据集输入到生猪姿态识别网络中进行训练，得到生猪当前的姿态信息；所述注射机器人对注射区域进行定位的具体方法为：针对不同注射部位采集图像并标记，以确定生猪位置和排除环境因素对生猪识别的干扰；得到标记好的生猪带标签数据后，将数据集输入到DeepLabCut训练网络中，训练完成后对生猪视频进行分析，得到生猪关键点信息；接着根据生猪体型统计信息、几何模型和关键点信息分析获取生猪注射区域位置信息；所述注射机器人对第一生猪的运动状态进行跟踪识别的具体方法为：通过视觉定位相机对生猪进行图片采集，并得出关键点的空间位置信息，然后设在第i帧中检测到的生猪臀部轮廓的关键点为集合为Ai，其中第j个关键点为Ai,j，第i-2帧中检测集合为Ai-2，筛选Ai与Ai-2中相同部位的关键点，确定为有效关键点，并形成集合A'；计算A'中对应部位关键点的空间几何距离，对于关键点Ai,j，其坐标表示为xij,yij,zij，在生猪静止过程中，关键点在世界坐标系下的位置不会发生变化；对于运动的生猪，其关键点在世界坐标系下的坐标根据运动情况发生偏移，会造成不同时刻下同一部位关键点之间几何距离d改变； 其中j属于1,2,…,n，k为A'集合中有效关键点个数，因此，对集合A'中的k个数据计算平均空间几何距离；判断两帧之间生猪关键点之间的平均空间几何距离d是否小于距离阈值D；如果d＞D时判断生猪发生移动，生猪处于运动状态；反之，处于静止状态。

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