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苹果智能分级与泡沫网套包装一体机
- 作品编号:2024A4094
- 所属领域:A6智能产地初加工农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:河南理工大学
- 所在院/系:电气工程与自动化学院
- 作品所处阶段:A、实验室阶段
- 作品展示形式:样机,实物模型,虚拟概念模型
- 制作成本估算:0.5万元
作品简介:
水果是我们日常所需,也是果农主要的经济来源。但目前水果的包装环节仍存在人工包装成本高、效率低等问题。同时市场上的大型包装机价格昂贵,移动受限,包装方式单一,果农接受度低。在此背景下,苹果智能分级与泡沫网套包装一体机应运而生。该系统整合电源、信号收集、PLC控制和视觉检测等模块,运用先进的Otsu算法与sobel边缘检测算子,实现对水果图像和颜色的精准识别,达成更精确包装,有效保护水果。个体经营类果农可在果园便捷使用,水果贸易公司能借此提升产品竞争力,中小型水果包装公司可优化流程,其广泛应用于水果产业链各环节,极大提高包装效率,减少水果损伤,节省劳动力,市场前景广阔,有望推动水果产业包装环节的变革与进步。
主要创新点:
①智能包装参数优化:通过智能控制系统实现不同水果包装参数自学习与多种模式预设,自动适配各类水果包装需求,提高包装精准度和效率。
②多视角视觉检测融合:运用多视角图像采集与融合技术,整合多方向水果外观信息,避免单视角缺陷,提升水果品质判断准确性,为精准包装提供可靠依据。
③灵活高效控制与动力系统:PLC精准控制适应多种水果,人机交互便捷;气动电磁阀动力系统安全节能且控制精确,保障包装机稳定可靠运行。
技术关键和主要技术指标:
①智能自适应算法:系统能对不同水果包装参数自学习与优化。首次包装新水果时,传感器收集其信息,自动优化包装速度、网套撑开程度等参数,后续可快速调用。还可预设多种水果包装模式,通过人机界面选择水果种类,自动调用相应参数和程序,实现高效包装。
②多视角融合视觉算法:采用多视角图像采集系统,捕捉不同方向水果图像。利用图像配准算法对齐图像,再根据图像质量和重要性,采用加权平均或基于区域的融合策略整合信息,避免纹理特征丢失,准确判断水果品质。
③PLC精准控制核心:PLC精确控制包装各动作环节逻辑与时序,确保流程稳定一致。可依水果特点和包装要求灵活编程优化,适应多种需求。人机界面方便操作监控、参数设置、状态查看、故障诊断及数据记录。
④气动电磁阀动力系统:气动电磁阀结构简单、故障率低、维护简易,控制精度高且过载保护能力强。搭配PLC控制,安全性能佳。其使用压缩空气,获取处理方便且环保,间歇性工作时可节能运行。
推广应用价值:
该系统可应用于水果种植园、个体果农、水果贸易公司及中小型水果包装公司等水果产业相关领域,推广应用价值显著。对于个体果农,其可以提高包装效率,降低人力成本,减少水果损耗。水果贸易公司借此可提升产品标准化程度,增强市场竞争力。中小型包装企业能优化生产流程,提高产能,拓展业务。其广泛应用可推动水果产业包装环节现代化,提高水果附加值,满足市场对高品质水果包装的需求,促进整个水果产业链的高效、可持续发展。
作品视频: