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一种机械臂协同气吸式玉米种子质量在线检测装置及方法

花匠小妙招
2024-11-30 11:20

摘要：一种机械臂协同气吸式玉米种子质量在线检测装置及方法，包括机架，固定安装在机架上的进料装置，传送装置，检测装置，筛选装置以及控制系统；传送装置，进料装置，检测装置，筛选装置，控制系统，本发明的多机械臂协同气吸式玉米种子质量在线检测装置与方法可以在田间或实验室内对玉米种子质量进行无损、快速检测，大大满足了制繁种、繁育种的需要。解决了制种、繁种过程中耗时耗力的问题，为加快制种、繁种过程提供了参考借鉴，采用光谱成像快速获取玉米种子的光谱图像，可获得大量与种子相关的图像信息与光谱信息，并结合深度学习技术构建了玉米种子质量检测模型，可有...

主分类号：

G01N21/25(2006.01)(利用光学手段，即利用红外光、可见光或紫外光来测试或分析材料)

权利要求：

1.一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：包括机架(12)，固定安装在机架(12)上的进料装置，传送装置，检测装置，筛选装置以及控制系统；传送装置，传送装置包括传送带(7)和驱动电机(18)，驱动电机(18)带动传送带(7)进行运转；进料装置，架设于传输装置的上方，与传送带(7)滑动连接，包括进料室(1)和挡板刷(2)；检测装置，包括高光谱成像系统(3)和连接线(5)，高光谱成像系统(3)架设于传送带(7)正上方；筛选装置，数量为一组或多组，单组筛选装置包括机械臂(4)，低质室(10)，高质室(8)，风机(13)和通风管道(14)，该高质室(8)置于传送带(7)传送方向的尾端正下方；控制系统，包括连接线(5)和计算机(6)，计算机(6)通过连接线(5)连接检测装置和筛选装置。 2.根据权利要求1所述的一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：所述传送带(7)的外表面固定开设有若干彼此间距相同的装样槽(19)。 3.根据权利要求1所述的一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：所述进料室(1)上端开设有入料口，该进料室(1)下端开设有出料口，该进料室(1)的侧壁上固定安装有挡板刷(2)，该出料口置于传送带(7)的正上方，该出料口与传送带(7)之间存在出料的第一间隙，该挡板刷(2)也置于传送带(7)的正上方，该挡板刷(2)与传送带(7)之间设有出料的第二间隙。 4.根据权利要求1所述的一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：所述高光谱成像系统(3)包括相机(11)，设置在传送带(7)的正上方，高光谱成像系统(3)还配置了相应的卤素灯光源，光学模块和传感器模块；卤素灯光源设置在相机(11)的周围，与传送带(7)上端面呈45°夹角，光学模块与相机(11)电连用于光谱及图像实时采集，传感模块也与相机(11)电连用于检测相机(11)的作业参数并进行位置微调。 5.根据权利要求4所述的一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：所述相机(11)包括高光谱相机(11)，多光谱相机(11)，荧光光谱相机(11)，近红外光谱相机(11)中的一种。 6.根据权利要求1所述的一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：所述机械臂(4)固定安装在机架(12)的一侧或两侧，该机械臂(4)的下端固定安装有转动底座(17)，该转动底座(17)固定安装在机架(12)上，该机械臂(4)的尾端固定安装有吸附座(16)，该吸附座(16)上固定开设有吸附孔，该吸附座(16)固定连接有通风管道(14)，该通风管道(14)的另一端与风机(13)固定连接。 7.根据权利要求6所述的一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：所述吸附座(16)的吸附孔处固定安装有过滤网。 8.根据权利要求1所述的一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：所述机架(12)上置于机械臂(4)的一侧固定安装有低质室(10)。 9.根据权利要求3所述的一种机械臂(4)协同气吸式玉米种子(9)质量在线检测装置，其特征在于：所述第一间隙的高度大于第二间隙的高度，该第一间隙的高度不高于正常种子的高度，该第二间隙的高度不高于正常种子三分之一的高度。 10.一种如权利要求1-9之一所述检测装置的检测方法，包括步骤： S1:第一步上料，将待检的种子批量倾倒入进料装置中，通过种子自身的重力使种子自然的掉落到传送带(7)上； S2：第二步上料，通过传送带(7)上的装样槽(19)控制种子落入传送带(7)上的数量，即在带有装样槽(19)的传送带(7)通过进料装置进料室(1)的正下方时，种子自动落入装样室内，通过装样室将种子带出进料室(1)，通过传送带(7)移送至监测处； S3：种子限定，通过挡板刷(2)阻隔传送带(7)上除了装样槽(19)内的种子向检测区移送； S4：监测，通过相机(11)上的光源对进入监测去内的传送带(7)以及种子进行照明并拍照，拍照包括； S5：采样，通过数据采集装置建立对比文件库，并将相机(11)新采集的照片信息与对比文件库内的数据进行对比，并将对比信息传输给筛选装置； S6：筛选，通过筛选装置将非正常种子从传送带(7)上吸附出，并放置到低质室(10)内，正常种子通过传送带(7)移动到高质室(8)上方，并使正常种子掉落入高质室(8)内，完成监测。