本发明涉及一种自动化逐颗果实装箱控制平台，包括：第一传送机构，用于将需要装箱的苹果逐颗传送到果体加工流水线的第一位置；第二传送机构，用于在接收到箱体更换指令时，将用于装载苹果的每一个运载箱体逐个传送到所述第一位置侧下方的第二位置；机械手臂结构，默认状态下被设置在所述第一位置的正上方，用于在接收到果体抓取指令时，将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱体。本发明的自动化逐颗果实装箱控制平台运行稳定、安全可靠。由于能够基于当前果实体积和历史装箱果实体积确定当前运载箱体是否过载，并在判断过载时将当前运载箱体送走并使用下一运载箱体，从而采用了电子模式避免箱体过载。
1.一种自动化逐颗果实装箱控制平台，其特征在于，所述平台包括：第一传送机构，用于将需要装箱的苹果逐颗传送到果体加工流水线的第一位置；
第二传送机构，用于在接收到箱体更换指令时，将用于装载苹果的每一个运载箱体逐个传送到所述第一位置侧下方的第二位置；
机械手臂结构，默认状态下被设置在所述第一位置的正上方，用于在接收到果体抓取指令时，将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱体；
微型拍摄设备，设置在默认状态下所述机械手臂结构的附近，用于在所述机械手臂结构每一次将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱体之前，对所述第一位置执行现场拍摄动作，以获得现场采集图像；
陷阱滤波机构，与所述微型拍摄设备连接，用于对接收到的现场采集图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的实时处理图像；
形状辨识设备，与所述陷阱滤波机构连接，用于基于基准苹果几何形状从所述实时处理图像中匹配出一个以上的苹果目标分别对应的一个以上的子图像；
数据选择设备，与所述形状辨识设备连接，用于从所述一个以上的子图像中选择面积最大的子图像作为待处理子图像；
参数提取机构，与所述数据选择设备连接，用于获取所述待处理子图像中每一个像素点所在位置以及每一个像素点对应的成像景深，并基于每一个像素点所在位置以及每一个像素点对应的成像景深构建所述待处理子图像对应的苹果目标的三维实体图形；
体积估算设备，与所述参数提取机构连接，用于将所述三维实体图形的体积作为果体估算体积输出；
信号累计机构，分别与所述体积估算设备和所述第二传送机构连接，用于累计已被送往所述第二位置处的运载箱体的各颗苹果的体积以作为已有体积，还用于在接收到的果体估算体积与所述已有体积之和等于或超过每一个运载箱体的额定容积时，发出箱体更换指令，否则，发出箱体保持指令；
其中，所述机械手臂结构还与所述信号累计机构连接，用于在接收到所述箱体更换指令或者所述箱体保持指令之后并达到预设时长时执行将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱体的动作。
2.如权利要求1所述的自动化逐颗果实装箱控制平台，其特征在于：所述第二传送机构还用于在接收到所述箱体保持指令时，将当前的运载箱体保持在所述第二位置。
3.如权利要求2所述的自动化逐颗果实装箱控制平台，其特征在于：所述机械手臂结构包括第一定位单元、第二定位单元、重量检测单元和驱动电机，所述第一定位单元用于将所述机械手臂结构定位到所述第一位置的正上方，所述第二定位单元用于将所述机械手臂结构定位到所述第二位置的正上方。
4.如权利要求3所述的自动化逐颗果实装箱控制平台，其特征在于：所述机械手臂结构还用于在完成将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱体的动作后，回归到所述默认状态。
5.如权利要求4所述的自动化逐颗果实装箱控制平台，其特征在于：所述第一定位单元和所述第二定位单元都采用红外定位模式或者超声波定位模式。
6.如权利要求5所述的自动化逐颗果实装箱控制平台，其特征在于，所述平台还包括：串行通信接口，分别与所述信号累计机构、所述体积估算设备和所述参数提取机构连接。
7.如权利要求6所述的自动化逐颗果实装箱控制平台，其特征在于：所述串行通信接口为所述信号累计机构、所述体积估算设备和所述参数提取机构中的每一个提供工作需要的各项配置参数。
8.一种自动化逐颗果实装箱控制方法，所述方法包括提供一种如权利要求1‑7任一所述的自动化逐颗果实装箱控制平台，用于基于当前果实体积和历史装箱果实体积确定当前运载箱体是否过载。
自动化逐颗果实装箱控制平台
技术领域
[0001] 本发明涉及产品包装领域，尤其涉及一种自动化逐颗果实装箱控制平台。
背景技术
[0002] 产品包装是指在产品运输、储存、销售等流通过程中，为了保护产品、方便储存促进销售，按一定技术方法而采用容器、材料和辅助物等对产品所附的装饰的总称。产品包装
不仅有利于保证特殊产品的安全和产品质量，而且能够很好地保护产品的仓储者、运输者、
销售者和消费者的合法权益。
[0003] 例如，农药产品包装必须贴有标签或者附具说明书。标签应当紧贴或者印制在农药包装物上。标签或者说明书上应当注明农药名称、企业名称、产品批号和农药登记证号或
者农药临时登记证号、农药生产许可证号或者农药生产批准文件号以及农药的有效成份、
含量、重量、产品性能、毒性、用途、使用技术、使用方法、生产日期、有效期和注意事项等；农
药分装的，还应当注明分装单位。
[0004] 当前，为了方便苹果的运载，减少运载过程中对苹果果实造成损伤，一般采用固定容积的运载箱体以同时运载多颗苹果。然而由于每一个颗苹果的体积不同，而每一个运载
箱体的容积相同，这二者之间的矛盾一旦协调不好，必然导致箱体容积的浪费或者果实的
过载挤压。
发明内容
[0005] 为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种自动化逐颗果实装箱控制平台，能够基于当前果实体积和历史装箱果实体积确定当前运载箱体是否过载，并在判断过
载时将当前运载箱体送走并使用下一运载箱体，从而采用了电子模式避免箱体过载。
[0006] 为此，本发明至少需要具备以下几处重要的发明点：
[0007] (1)逐颗推送待装箱产品，并当多个待装箱产品的累计体积等于或超过运载箱体的额定容积时，送走当前运载箱体，推入下一运载箱体，以有效避免运载箱体过载；
[0008] (2)基于苹果目标区域中每一个像素点所在位置以及每一个像素点对应的成像景深构建苹果目标的三维实体图形，以便于计算所述苹果目标的实体体积。
[0009] 根据本发明的一方面，提供了一种自动化逐颗果实装箱控制平台，所述平台包括：
[0010] 第一传送机构，用于将需要装箱的苹果逐颗传送到果体加工流水线的第一位置。
[0011] 更具体地，在所述自动化逐颗果实装箱控制平台中，所述平台还包括：
[0012] 第二传送机构，用于在接收到箱体更换指令时，将用于装载苹果的每一个运载箱体逐个传送到所述第一位置侧下方的第二位置。
[0013] 更具体地，在所述自动化逐颗果实装箱控制平台中，所述平台还包括：
[0014] 机械手臂结构，默认状态下被设置在所述第一位置的正上方，用于在接收到果体抓取指令时，将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱
体；
[0015] 微型拍摄设备，设置在默认状态下所述机械手臂结构的附近，用于在所述机械手臂结构每一次将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱
体之前，对所述第一位置执行现场拍摄动作，以获得现场采集图像；
[0016] 陷阱滤波机构，与所述微型拍摄设备连接，用于对接收到的现场采集图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的实时处理图像；
[0017] 形状辨识设备，与所述陷阱滤波机构连接，用于基于基准苹果几何形状从所述实时处理图像中匹配出一个以上的苹果目标分别对应的一个以上的子图像；
[0018] 数据选择设备，与所述形状辨识设备连接，用于从所述一个以上的子图像中选择面积最大的子图像作为待处理子图像；
[0019] 参数提取机构，与所述数据选择设备连接，用于获取所述待处理子图像中每一个像素点所在位置以及每一个像素点对应的成像景深，并基于每一个像素点所在位置以及每
一个像素点对应的成像景深构建所述待处理子图像对应的苹果目标的三维实体图形；
[0020] 体积估算设备，与所述参数提取结构连接，用于将所述三维实体图形的体积作为果体估算体积输出；
[0021] 信号累计机构，分别与所述体积估算设备和所述第二传送机构连接，用于累计已被送往所述第二位置处的运载箱体的各颗苹果的体积以作为已有体积，还用于在接收到的
果体估算体积与所述已有体积之和等于或超过每一个运载箱体的额定容积时，发出箱体更
换指令，否则，发出箱体保持指令；
[0022] 其中，所述机械手臂结构还与所述信号累计机构连接，用于在接收到所述箱体更换指令或者所述箱体保持指令之后并达到预设时长时执行将放置在所述第一位置处的单
颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱体的动作。
[0023] 根据本发明的另一方面，还提供了一种自动化逐颗果实装箱控制方法，所述方法包括使用一种如上述的自动化逐颗果实装箱控制平台，用于基于当前果实体积和历史装箱
果实体积确定当前运载箱体是否过载。
[0024] 本发明的自动化逐颗果实装箱控制平台运行稳定、安全可靠。由于能够基于当前果实体积和历史装箱果实体积确定当前运载箱体是否过载，并在判断过载时将当前运载箱
体送走并使用下一运载箱体，从而采用了电子模式避免箱体过载。
具体实施方式
[0025] 下面将对本发明的自动化逐颗果实装箱控制平台的实施方案进行详细说明。
[0026] 苹果是蔷薇科苹果亚科苹果属植物，其树为落叶乔木。苹果营养价值很高，富含矿物质和维生素，含钙量丰富，有助于代谢掉体内多余盐分，苹果酸可代谢热量，防止下半身
肥胖。苹果是一种低热量的食物，每100克产生大约60千卡左右的热量。苹果中营养成分可
溶性大，容易被人体吸收，故有“活水”之称。它有利于溶解硫元素，使皮肤润滑柔嫩。
[0027] 苹果品种数以百计，分为酒用品种、烹调品种、鲜食品种3大类。3类品种的大小、颜色、香味、光滑度(可能还有脆性、风味)等特点均有差别。不少品种含糖较高，中等酸度，丹
宁含量很低。苹果除生食外，烹食方法也很多，常用作点心馅，苹果馅烤饼可能是最早的美
国式甜食。炸苹果常与香肠、猪排等菜肴同食，尤其在欧洲特别普遍。最新的分类学证据显
示苹果属的成员也不过38种，要查出一个“属谱”似乎也并非难事，但是每个种似乎都跟我
们吃到的苹果有共同之处，并且每个种都可以提供一些水果，虽然有些味道着实不怎么样。
从这个角度看，苹果属的每个种都有可能为超市中苹果的甘甜贡献了一分力量。
[0028] 当前，为了方便苹果的运载，减少运载过程中对苹果果实造成损伤，一般采用固定容积的运载箱体以同时运载多颗苹果。然而由于每一个颗苹果的体积不同，而每一个运载
箱体的容积相同，这二者之间的矛盾一旦协调不好，必然导致箱体容积的浪费或者果实的
过载挤压。
[0029] 为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动化逐颗果实装箱控制平台，能够有效解决相应的技术问题。
[0030] 根据本发明实施方案示出的自动化逐颗果实装箱控制平台包括：
[0031] 第一传送机构，用于将需要装箱的苹果逐颗传送到果体加工流水线的第一位置。
[0032] 接着，继续对本发明的自动化逐颗果实装箱控制平台的具体结构进行进一步的说明。
[0033] 所述自动化逐颗果实装箱控制平台中还可以包括：
[0034] 第二传送机构，用于在接收到箱体更换指令时，将用于装载苹果的每一个运载箱体逐个传送到所述第一位置侧下方的第二位置。
[0035] 所述自动化逐颗果实装箱控制平台中还可以包括：
[0036] 机械手臂结构，默认状态下被设置在所述第一位置的正上方，用于在接收到果体抓取指令时，将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱
体；
[0037] 微型拍摄设备，设置在默认状态下所述机械手臂结构的附近，用于在所述机械手臂结构每一次将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱
体之前，对所述第一位置执行现场拍摄动作，以获得现场采集图像；
[0038] 陷阱滤波机构，与所述微型拍摄设备连接，用于对接收到的现场采集图像执行陷阱滤波处理，以获得对应的实时处理图像；
[0039] 形状辨识设备，与所述陷阱滤波机构连接，用于基于基准苹果几何形状从所述实时处理图像中匹配出一个以上的苹果目标分别对应的一个以上的子图像；
[0040] 数据选择设备，与所述形状辨识设备连接，用于从所述一个以上的子图像中选择面积最大的子图像作为待处理子图像；
[0041] 参数提取机构，与所述数据选择设备连接，用于获取所述待处理子图像中每一个像素点所在位置以及每一个像素点对应的成像景深，并基于每一个像素点所在位置以及每
一个像素点对应的成像景深构建所述待处理子图像对应的苹果目标的三维实体图形；
[0042] 体积估算设备，与所述参数提取结构连接，用于将所述三维实体图形的体积作为果体估算体积输出；
[0043] 信号累计机构，分别与所述体积估算设备和所述第二传送机构连接，用于累计已被送往所述第二位置处的运载箱体的各颗苹果的体积以作为已有体积，还用于在接收到的
果体估算体积与所述已有体积之和等于或超过每一个运载箱体的额定容积时，发出箱体更
换指令，否则，发出箱体保持指令；
[0044] 其中，所述机械手臂结构还与所述信号累计机构连接，用于在接收到所述箱体更换指令或者所述箱体保持指令之后并达到预设时长时执行将放置在所述第一位置处的单
颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱体的动作。
[0045] 所述自动化逐颗果实装箱控制平台中：
[0046] 所述第二传送机构还用于在接收到所述箱体保持指令时，将当前的运载箱体保持在所述第二位置。
[0047] 所述自动化逐颗果实装箱控制平台中：
[0048] 所述机械手臂结构包括第一定位单元、第二定位单元、重量检测单元和驱动电机，所述第一定位单元用于将所述机械手臂结构定位到所述第一位置的正上方，所述第二定位
单元用于将所述机械手臂结构定位到所述第二位置的正上方。
[0049] 所述自动化逐颗果实装箱控制平台中：
[0050] 所述机械手臂结构还用于在完成将放置在所述第一位置处的单颗苹果抓取并送往所述第二位置处的运载箱体的动作后，回归到所述默认状态。
[0051] 所述自动化逐颗果实装箱控制平台中：
[0052] 所述第一定位单元和所述第二定位单元都采用红外定位模式或者超声波定位模式。
[0053] 所述自动化逐颗果实装箱控制平台中还可以包括：
[0054] 串行通信接口，分别与所述信号累计机构、所述体积估算设备和所述参数提取结构连接。
[0055] 所述自动化逐颗果实装箱控制平台中：
[0056] 所述串行通信接口为所述信号累计机构、所述体积估算设备和所述参数提取结构中的每一个提供工作需要的各项配置参数。
[0057] 同时，为了克服上述不足，本发明还搭建了一种自动化逐颗果实装箱控制方法，所述方法包括使用一种如上述的自动化逐颗果实装箱控制平台，用于基于当前果实体积和历
史装箱果实体积确定当前运载箱体是否过载。
[0058] 另外，在所述自动化逐颗果实装箱控制平台中，机械手臂是机械人技术领域中得到最广泛实际应用的自动化机械装置，在工业制造、医学治疗、娱乐服务、军事、半导体制造
以及太空探索等领域都能见到它的身影。尽管它们的形态各有不同，但它们都有一个共同
的特点，就是能够接受指令，精确地定位到三维(或二维)空间上的某一点进行作业。机械手
臂根据结构形式的不同分为多关节机械手臂，直角坐标系机械手臂，球坐标系机械手臂，极
坐标机械手臂，柱坐标机械手臂等。常见的六自由度机械手臂，他有X移动，Y移动，Z移动，X
转动，Y转动，Z转动六个自由度组成。
[0059] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。
[0060] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。
[0061] 虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何所属技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可以做出适当的改动和同等替换。
因此本发明的保护范围应当以本申请权利要求所界定的范围为准。
