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东北大学研究生造机器人去桃核 图像识别术与去核动作结合

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摘要:黄桃口感甜美,在酷热的夏日,吃一罐黄桃罐头,一身畅快。可是很少有人注意黄桃去核。其实每逢暑期,在黄桃大范围成熟之际,总有一群特殊的季节性临时工,穿着严格消毒的车间服,机械单调地重复着一项工作--黄桃去核。工作环境潮湿闷热、工作性质枯燥乏味,雇佣大量劳动力却逐渐面临招人困难的局面、去核成本的提高,这些困扰着制桃加工企业却让他们又无可奈何的问题,竟成了后来凝聚东北大学计算机科学与工程学院研究生刘浩创新团队的“核心”原动力。

东北大学研究生造机器人去桃核 图像识别术与去核动作结合

刘浩创新团队研发了一款自动黄桃去核机——果核机器人。

团队工作人员介绍,我国是世界上桃种植面积较大的国家。全国黄桃加工厂数量非常多,桃加工,尤其是桃罐头的加工在我国水果加工产业中占据了重要的位置。经验丰富的去核工人特制了专门的去核刀具,但几十年来却一直没能摆脱人工操作的桎梏。为了实现黄桃罐头生产产业的自动化,出身于计算机学院的刘浩,别出新意,打造了一款自动黄桃去核机——果核机器人。

东北大学研究生造机器人去桃核 图像识别术与去核动作结合

据介绍,果核机器人作为工业机器人的一支,在世界上早有发展。最为典型的意大利去核机,其去核原理是两个机械臂同时反向旋转桃,使得果核脱离。国内也曾出现过冲桃去核机,运用气压将果核冲去,但因现有去核技术不完善,难以保留黄桃品相和营养。刘浩别出心裁地将团队研究成果——图像识别技术与去核动作结合起来,研发基于实时图像信息识别的果核机器人。

果核机器人工作原理是,摄像头拍摄黄桃截面照片,获取图像信息。控制芯片处理图像信息后,自动调整黄桃位置,最后去核机械臂启动,从黄桃中分离出桃核。

一位工作人员表示,将图像识别技术与传统机械技术及电子控制技术相结合,解决了传统机械技术难以避免的破坏果肉营养及品相的问题。通过测试,果核机器人识别率达到99.2%,机械臂去核率可达99.7%,达到市场要求的桃核识别率的技术指标,符合技术要求。单台机器一分钟可去核50颗,相当于8个劳动力同时 的工作量。果肉留存率(去核果肉质量与原桃质量之比)大于90%接近果肉留存率极限值92%,而人工去核果肉留存率仅为85%。

目前,技术成熟的果核机器人已逐步投入市场,刘浩团队也与一些企业展开了合作。某企业不仅一次预定数十台果核机器人,同时希望刘浩团队开发水果分拣机,帮助其完成水果加工工业化。

东北大学工作人员介绍,早在大三时,刘浩就曾尝试创业,和自建团队一起研发了一套集隧道安全监测、数据采集和通信、分析建模的一套自动化设备,并作为创始人成立了一家科技公司。但由于产品知识产权原因,他离开了公司。

刘浩去年重新组建团队开拓工业机器人领域。研究处于深水区时,为了模拟去核机器人所处工作环境与其工作负荷耐受度,刘浩团队甚至大量采购黄桃,以至于整个实 验室终日弥漫着浓郁的黄桃气息,经久不散。这分热情与执着,终于让他们研发成功了智能水果去核机器人。在学校的扶持下,他也如愿成立了自己的第二家公司。

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