苹果大小分级机构设计-大学毕业(设计)论文

届毕业设计苹果采摘机的设计学生姓名：学号：所属专业：学院：班级：指导老师：日期：机械电气化工程学院制前言苹果原产欧洲中部、东南部，中亚西亚以及中国新疆。

苹果（Apple），是常见的水果之一。

苹果树属于蔷薇科，落叶乔木，叶椭圆形，有锯齿。

其果实球形，味甜，口感爽脆，且富含丰富的营养，是世界四大水果之冠。

苹果通常为红色，不过也有黄色和绿色。

苹果是一种低热量食物，每100克只产生60千卡热量。

苹果中营养成份可溶性大，易被人体吸收，故有“活水”之称，其有利于溶解硫元素，使皮肤润滑柔嫩。

中国是世界上最大的苹果生产国和消费国，苹果种植面积和产量均占世界总量的40%以上，在世界苹果产业中占有重要地位。

苹果消费市场主要为鲜果和加工制品,鲜食的比例高达90%,加工制品仅占10%左右。

为保证苹果的品质,适时采摘是我国苹果产业的重中之重。

采摘工作量繁重与劳动力的缺乏使得适时采摘变得越来越困难。

全套图纸加153893706目录1引言-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -1.1题来源及研究的目的和意义 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -1.2本课题国内外研究现状--------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 2 -1.3本课题需要重点研究的关键的问题及解决的思路 --------------------------------------------------------------------------- - 4 -1.4完成本课题需要的工作条件及解决的办法 ------------------------------------------------------------------------------------- - 5 -1.5 方案及进度计划------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 5 -2.机械的总体设计------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 5 -2.1苹果采摘机工作流程 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 6 -2.2机械手臂设计---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 8 -3.苹果采摘机械动力控制机构的设计 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -3.1输送机构传动方式 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -3.2V带传动的失效形式及设计准则-------------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -3.3V带传动设计步骤和传动参数选择 ---------------------------------------------------------------------------------------------- - 12 -3.4齿轮箱齿轮结构----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 13 -4. 苹果采摘机械行走机构的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------- - 17 -4.1行走机构 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -5.苹果采摘机输送装置的选择 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -5.1带式输送机 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -5.2 装筐输送机构 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- - 18 -6.部位仿真模拟分析 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ - 19 - 总结 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 错误！未定义书签。

苹果分类包装机械手传送机构及抓取部分设计摘要本文从生产实际要求出发，在对苹果生物学特性及传送方式进行深入研究的基础上完成了苹果传送机构和四自由度苹果分类搬运机械手抓取部分的结构设计。

选取了合理的传送电机，确定了传送机构的主要尺寸，选择了机械手的坐标形式；设计了机械手的手部结构；选择了机械手的传动方式；使用了合理的手指结构；根据各部分气缸所需的驱动力，确定出手指主要尺寸。

对单、双支点回转型手指的夹持误差分析比较后，选用单支点回转型手指；在手部驱动杆运动时，通过两次夹持不同直径的苹果来确定手部滑槽的长度。

研究设计完成后的系统减小了对苹果表皮的损伤，智能化程度较高。

机械手具有运动灵活，占地面积小，操作简便等优点，因此，适宜于中小规模的水果分类搬运。

关键词：苹果包装；机械手；传送机构]DESIGN OF TRANSPORT AND GRASPING MECHANISM OF MANIPULATOR FOR APPLES CATEGORISEPACKINGABSTRACTThis paper set out from the practical production,completed the design of structure of apple transport mechanism and the four freeness degree manipulator which used to class and transit apples on the base of doing deeply study to apple’s biologic characteristic and carrying style. Selected a reasonable Motors for transmission, Calculated and determined main size of the transmission body. Chosen the coordinate form, designed the hand frame and selected the transmission way of the manipulator;made use of the reasonable finger frame;According to the drive power which each parts of air cylinders needed, Calculated and determined the main size of the finger. Determined use the single fulcrum gyration finger to be more reasonable after the analysis of grasp error between the single fulcrum gyration finger and the double fulcrum gyration finger. When the driving pole of hand is moving,the length of runner can be counted through grasp different diameter apples two times.The completing research design system decreased the injury to the apple epidermis, and the intelligent degree was higher. The manipulator has the merits of the vivid movement, small covered area, and simple operation etc.Therefore, it suitable to the small-scale fruit when classification and transporting.Key Words：Packaging of apple，Manipulator，Transport mechanism目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章绪论 (1)1.1苹果分类包装机械的发展现状 (1)1.2机械手的概述 (1)1.3机械手的组成及其分类 (2)1.4系统的工作任务 (4)1.5研究目的和意义 (6)第二章机械手的功能分析及总体设计方案 (7)2.1机械手的坐标型式与自由度的选用 (7)2.2机械手的结构方案设计 (7)2.3机械手的驱动方案设计 (7)2.4机械手的主要参数 (8)2.5苹果表面受力参数 (9)第三章机械手手部设计 (11)3.1手部的种类及设计注意事项 (11)3.2手指的抓取机能及手指尺寸的计算 (13)3.3滑槽尺寸的确定 (21)3.4手部夹紧气缸的选择 (23)第四章苹果传送机构的设计 (32)4.1传送带的设计 (32)4.2电机的选择： (33)第五章结论与展望 (36)5.1主要结论 (36)5.2展望 (36)参考文献 (37)致谢 (38)第一章 绪论1.1苹果分类包装机械的发展现状目前我国使用的选果机大部分是从日本、韩国进口的，不但耗费大量外汇，而且由于成本较高，在国内的推广使用受到了限制。

水果分选机毕业设计毕业设计(论文)题目水果分选机设计二级学院重庆汽车学院专业机械设计制造及其自动化班级 2009 级机械设计 5 班学生姓名王铁柱学号指导教师王黎明职称讲师时间 7>2013 年 5 月 20 日目录摘要 (1)关键词………………………………………………………………………………………11 前言 (2)2 总体方案的拟定 (3)2.1 原理分析 (3)2.2 总体结构设计 (5)2.3 各执行机构主要参数的计算 (6)2.4 传动装置的运动和动力参数的计算 (13)3 主要零件的选择和设计 (15)3.1 皮带传动的设计计算 (15)3.2 直齿圆柱齿轮的设计计算 (17)3.3 滚子链传动的设计计算 (20)3.4 轴的设计计算 (21)3.4.1 高速轴的设计计算 (21)3.4.2 低速轴的设计计算 (24)3.5 轴承的校核 (27)3.6 键的设计计算与校核 (27)3.7 润滑与密封 (28)3.8 主要缺点和有待进一步改进的地方 (29)4 结束语 (29)参考文献 (31)致谢 (32)1水果分选机的设计学生:王铁柱指导老师:王黎明摘要:本文分析了中国国内外水果分级分选机的研究和发展现状,对未来进行了展望,设计出了一种新型水果分级分选机构。

该水果分级分选机是由分级滚筒、传动机构和电动机组成。

采用电动机提供动力,通过带轮传动机构,将运动和动力传送到直齿圆柱齿轮减速器,然后再通过链轮传动机构,将所需的运动和动力传送至分级滚筒上,从而实现水果的分选。

整个机构简单且易于操作,便于维护,提高了生产效率,降低了劳动强度,为实现水果加工机械化与规模化提供了前提。

关键词:水果;形状;分选机构;分级滚筒;?The?design?of?fruit?sorting?machine?Students:?Wang?Tiezhu?Tutor:?Wang?Liming?Abstract:?This? paper? analyzes? the? present? situation? of? the? Chinese? domestic? and? foreign? fruit?sorting?machine?research?and?development,?on?the?future?prospects,?w e?design?a?new?type?of?fruit?sorting?mechanism.?The? fruit? sorting?machine? is? composed? of?grading?cylinder,? transmission?mechanism?and?a?motor.?The?power?provided?by?a?motor,?through?a?belt?pulley?transmis sion?mechanism,?the?movement?and?power? is? transmitted? to? the? straight? tooth? cylindrical? gear? reducer,? and? then? through? the? chain? wheel?transmission? mechanism,? the? required? movement? and? power? is? transmitted? to? the? classification? on? the?drum,?thereby?we?can?realize?the?separation?of?fruit.?The?entire?mec hanism?is?simple?and?easy?to?operate,?easy? to?maintain,? improve? production?efficiency,? reduce? labor? intensity,?which? help?to?achieve? the?fruit?processing?mechanization?and?scale and?to provide thepremiseKey?Words:?fruit??shape??the?grading?mechanism??grading?cylin der21 前言1.1 选题研究意义水果分选是水果进入流通领域的一个重要环节,直接关系到水果生产的效益。

基于外在品质的水果等级分类系统设计[摘要]为了有效提高水果分级系统的分类正确率，利用图像处理、模式识别，神经网络等技术，构造了一个水果等级分类系统。

三个最具代表性的外在品质特征被提取出来作为神经网络的输入，神经网络分类器对水果进行等级分类。

实验结果表明：本系统可用于水果深加工生产。

[关键词]外在品质图像处理特征提取神经网络分类器1．引言随着计算机图像处理、模式识别等技术的成熟和发展，水果的分级方式正逐步由机器替代人工。

为了提高机器分级系统的质量与水平，国内外学者们做了大量的相关研究[1~10]，有些是基于水果的内在品质，如水果的化学成分等因素进行分级；也有些是基于水果的外在品质，如水果的形状等因素进行分级研究。

本文在参考大量研究文献的基础上[1~10]，以神经网络作为等级分类器，以最具代表性的水果外在品质作为分级依据，并且采用了与一般研究不同的水果图像采集方式，利用三个摄像头同时从三个不同的角度提取包括颜色、形状和大小的三个水果外在特征，再利用设计好的神经网络分类器进行分级，得出最后的结果。

2．系统设计原理水果等级分类系统设计分为3个阶段: 首先是原始图像的基本处理，其次是特征提取，分别提取水果的颜色、形状和大小三个最具代表性的特征，最后，设计神经网络分类器。

系统总体结构示意如图（1）所示：图（1）系统总体结构示意图三个摄像头同时采集水果的原始图像，并由三台计算机分别对图像采取细化处理和特征提取，最后，提取的特征值作为神经网络分类器的输入值，经过一段时间的训练之后，得出水果最终的判别结果。

下面分别详细介绍本系统三个阶段的设计过程。

2.1 水果图像处理首先，对原始图像进行了锐化操作，再对其求反及补色，其次，再利用边缘检测来分割图像，其基本思想就是先检测图像中的边缘点，按照某种策略将边沿点连接成轮廓，从而构成分割区域。

目前常用的边缘检测算子有四种：canny算子，prewitt边缘检测算子、roberts边缘检测算子和sobel边缘检测算子。

关于苹果果型大小之我见（周世奇）苹果越大越好，这是一个误区。

苹果越大越值钱，是客观存在，并会长期存在，但不代表合理，更不代表未来。

当今以及以后很长一段时间，主流苹果市场，大苹果都会受欢迎。

但是，以我个人判断，随着社会进步、消费水平提高，苹果果型大小，必将是大中小各领风骚的趋势，中小型苹果不会取代大型苹果品种，但是，中小型苹果品种的市场会越来越大。

作为生产方，小苹果的平均单位面积效益，高于或远高于常规大苹果的效益，会长时间存在。

为啥这么说？其实，可以位置置换——别把自己当成生产者而换位为消费者——问问自己：相同口感和品质情况下，你是愿意吃很大的苹果、还是吃不大不小刚好够吃、或者更小一点吃不够可以再吃一个的小型苹果？再换一个场景：要来尊贵的客人，你作为主人，准备了一大盘又大又红的苹果，你切开还是不切呢？不切开，客人没法吃，说不好听的，抱着一个大苹果啃、还吃不完，弄得狗啃的一样，索性就不吃了；作为主人，你切开吧，又显小器，索性不切——于是，端上大苹果，纯粹就成了一种仪式，咋端上去、咋撤下来。

再换到我家的实景：我从大学毕业就开始栽培果树，一晃30多年了，但是，我吃不完的大果实（不管是苹果桃子梨），只要是一次吃不完的，基本不主动伸手、开口，除非爱人切一块送到我手里并且以所谓“健康为理由”。

而中小型果，则感觉没有压力，随手就拿一个吃掉，如果没尽兴，过一会儿再拿一个——很明显，中小型果实在我家是消耗最快的。

这一点，自从我个人做苹果小型化杂交育种开始，小苹果多了，对比体现得更加明显了。

再说一件事情：1998年左右，国务院办公厅后勤部门、人民大会堂后勤处，还有军方的一个后勤部门，与我沟通，想用我们的一个梨产品。

最后，大会堂后勤处的领导，代表几家说了这样的话：你们的果实哪方面都好，就是太大了。

我问：大了不好？他说：领导们开会、就餐，我把大苹果、大梨子端上去，领导吃还是不吃？想吃也没法吃，只能不吃！领导不吃，我们就挨批。

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2019年第19期·27·文章编号：2095－6835（2019）19－0027－02基于PLC 的苹果自动分级系统设计＊刘哲文，王祥傲，汪先兵，梅鑫剑（滁州学院机械与电气工程学院，安徽滁州239000）摘要：中国作为农产品生产大国，每年苹果生产总量很大。

而对于苹果的分级，主要依靠人力进行，效率低下，因此设计自动分级系统对提高市场竞争力及缩减成本有重要意义。

该系统通过PLC 控制驱动器对电机进行驱动，实现尾部机械夹具的运动，通过舵机的正反转控制机械夹具的夹取与放置，利用光电传感技术对苹果进行三维参数的识别。

使用LabVIEW 设计上位机监控软件，通过串口与PLC 进行数据交互，将现场的运行参数及机械臂各轴的运行数据呈现在监控软件的人机交互端，并具有报表统计功能。

实验结果显示，该系统能快速、准确地完成对苹果自动分级处理，降低人工成本，具有一定的实用意义。

关键词：自动分级；PLC ；光电传感技术；LabVIEW 中图分类号：TP23文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2019.19.009中国作为农产品生产大国，每年的苹果生产总量稳居世界前列[1]，对促进农业发展、提高农民收入、扩大城乡地区的经济发展、改造生态环境等问题作出了积极贡献。

但因中国商品化理念落后，对苹果的分级处理仍旧采用传统的人工操作，这样不仅耗费了大量的人力物力，同时也提高了成本，并且效率低下，导致苹果的国际竞争力相对于其他大国来说较小。

针对此问题，刘忠超等人提出建立高效的自动化分级体系[1]。

本系统利用西门子S7-1200PLC 和LabVIEW 设计苹果自动分级系统，包含自动化分级装箱及实时监控功能，降低了产业的成本和工人工作强度，提高了国际竞争力。

1整体方案设计本系统总体由运动传送装置、三维参数测量装置、执行装置、PLC 中控系统及上位机监控系统组成。

I 基于计算机视觉的水果分级检测系统的设计摘要计算机视觉应用于水果的品质检测，带来了许多方便。

既可以提高检测的精度、准确度。

又节省了大量的劳动力，让人们从繁重的人工检测工作中解脱出来。

本文以苹果为研究对象，研究了计算机视觉技术应用于水果分级检测的基本理论和方法。

研究了苹果图像的预处理，包括平滑滤波、图像的灰度化以及图像的二值化。

研究了苹果的大小检测。

先把苹果图像与背景分离，再计算出苹果图像的像素点数，通过预先测定出的一个像素点与真是面积的比值，进而算出苹果的真是面积，最后通过直径的大小来确定苹果大小等级。

研究了苹果的颜色检测，通过HIS颜色模型中的H分量来判定出苹果的着色面积，通过着色面积与苹果的大小做比，得出苹果的着色比，通过着色比来判定苹果颜色等级。

研究了苹果的缺陷检测。

对苹果图像的灰度化，再通过用合适的阀值二值化图像确定出缺陷区域，在通过一些简单的运算得出缺陷的面积，通过缺陷的面积确定苹果的缺陷等级。

关键词：计算机视觉，图像处理，水果分级II The Design of Fruit Grading Detection System Based onComputer VisionABSTRACTComputer vision applied to fruit quality inspection, brought a lot of convenience. Can enhance the detection accuracy. And save a lot of people's labor from the heavy manual inspection work in earnest. So today I will introduce the basic theory and methods of a technology which can detect fruit ,this technology takes apple as the research object .Apple image preprocessing, including filtering, the grayscale of the image and the binarization of images.The size of the detection of apple. Departing apple's image and background first, secondly ,calculate the number of the apple image's pixels. Thirdly ,calculate the area of the apple in real through the predetermined ratio of a pixel area and its real area.Finally,determine the apple's size class through diameter .The color of apple detected by its color model HIS.We use the component H in HIS model to determine apple's colored area, through the ratio of the colored area's size and the apple's size in real we can find out the color ratio. So we can determine the class of color through color ratio.The apple defect detection.We should make out the grayscale image of the apple at first, and then by using the appropriate threshold of the binary image to determine the defect area, so we can draw out the area of the detection through some simple operations .Finally we can determine the defect level of this apple through the area of detection.Key words:Computer vision, image processing, fruit gradingIII目录1绪论 (1)1.1 研究的目的与意义 (1)1.2 国内外研究的现状 (1)1.2.1 国外情况 (1)1.2.2国内情况 (2)1.3 研究内容 (2)1.4 技术路线 (2)1.5 本章小结 (3)2图像预处理方法研究 (4)2.1 引言 (4)2.2 图像的平滑处理 (4)2.2.1 中值滤波法 (5)2.2.2 快速中值滤波 (5)2.2.3 邻域平均法 (5)2.4图像的二值化 (7)2.5 本章小结 (8)3 苹果的大小检测 (9)3.1 引言 (9)3.2 大小检测分级研究 (9)3.3 苹果大小特征提取 (11)3.4 苹果大小分级试验与结果 (12)3.5 本章小结 (12)4.1 引言 (13)4.2 颜色模型 (13)4.3苹果表面颜色特性分析 (17)4.4 苹果颜色着色度提取与等级划分 (17)4.5 本章小结 (18)5 水果的缺陷检测 (19)5.1引言 (19)5.2水果缺陷检测研究 (19)5.3水果缺陷检测试验与结果 (21)5.4本章小结 (23)IV6 水果分级的系统研究 (24)6.1引言 (24)6.2系统工作原理 (24)6.3本章小结 (26)致谢 (27)参考文献 (28)基于计算机图像处理的水果分级检测系统的设计 11绪论1.1 研究的目的与意义自古以来我们国家就是一个农业大国，农业在国民收入中占据了很大的比重。

武汉工业学院毕业设计设计(论文)题目：水果自动分级包装机的设计姓名学号院（系）专业指导教师2014 年 6 月前言随着农业综合开发,多种经营的发展,果树种植面积不断扩大,水果产速增加,水果的收获后加工也就成为一项重要工作,为了对水果今后的销售、加工打下良好的基础,收后首先对水果进行分级是必要的，而且同时对水果的及时包装也是很有必要的。

经研究发现，无论采用何种保鲜方法，如果把物料进行一定量集合式的独立包装，其保鲜效果会得到明显提高。

究其原因，独立式的包装不但对物料可起到保护屏障的作用，而且能使大批量物料的堆叠保存空间分布均匀，以利于温控、湿控、药控。

同时，独立式的包装还具有避免交叉感染的效能，阻碍腐败菌的快速蔓延。

水果经包装后，销售档次提高，达到产品增值的效果。

最早水果的分选以自然方式为主，即在农民和商贩之间，采用手测的方法，例如用手掌大小为分选标准，贴掌为一级，即一只手环握水果，另一掌帖满空隙处；二等称为帖四指；三等称帖三指；四等称帖二指；五等称帖一指；最小者不帖指。

而普遍使用的水果分选方法为筛选法；至于水果包装机，它分为很多种类，如常用的有封箱机、捆扎机、套袋机、水果清洗打蜡机等机种，介于设计的需要，水果封箱机的发展过程早期是采用人工捆扎的，但是存在捆扎不牢靠，果实容易损坏，而且效率不高等诸多缺点。

随着技术的改进，人们开始采用手动钉箱机等设备协助水果的包装，但是仍然存在劳动密集等缺点。

从而运用自动机械包装水果有了快速的发展。

随着计算机和自动控制技术的迅速发展，农业技术将迈入高度自动化，流水线时代。

流水生产线已经逐步渗入到农业生产中特别是在实施农业的集中生产过程中，流水生产线中机器合理的配合使用将会成为农业向自动化和智能化发展的重要标志。

21世纪农村劳动力逐渐向社会其他行业转移，世界各国面临人口老龄化的问题，劳动力的不足将成为事实。

尤为重要的是温室内的环境较差，包装作业的劳动强度大，因此研究农业自动化机械特别是果实分级包装机械具有重要的意义。

摘要随着社会消费水平的不断提高，人们在购买苹果时越来越注重苹果的内在品质。

商场根据果实的品质进行分级销售已经逐渐成为一种趋势。

目前我国出口或内销的苹果分级筛选一般还是采用原产地人工分级方式，效率低、强度大。

因此，本文设计一种具有无损自动分级功能的苹果分级机，具有十分突出的现实意义。

本文设计的苹果分级机主要包括三个部分：苹果输送系统、分级执行系统和控制系统。

输送系统通过第一级水平传送带、第二级向上倾斜传送带，下落到第三级输送链上的托盘上。

然后再通过称重传感器来测量苹果的重量，通过PLC控制系统来实现水果的分级。

本课题是将机械，电气控制，传感器等技术有机结合，并将其综合应用到了苹果分级机的设计理念之中，最终实现了分级机的自动化，提高了苹果分级的效率和质量。

关键词：苹果分级，输送机，传感器，电磁铁，PLCABSTRACTWith the increasing levels of social consumption,people pay more and more focus on the inherent quality of the apple.Shopping malls graded apples according to the quality of thefruit sales which have become a trend.China's exports or the domestic apple grading screening general or origin artificial classification.Such a low grade efficiency and strength work.Therefore,to design a non-destructive apple grading machine of automatic grading function,with a very prominent practical significance.In this paper,the design of the apple grading machine mainly consists of three parts:apple conveyor system,gr ading the implementation of systems and control systems. Transportation system through the first level of the second stage of the conveyor belt, upward-sloping conveyor belt,the whereabouts of the third level of the conveyor chain on the tray.And then through the load cell to measure the weight of the apples through the PLCcontrol system to achieve the classification of fruits.This topic is the organic combination of mechanical,electrical,sensor,signal conversion technology and comprehensive application tothe design concept of the apple grading machine,and ultimately a grading machine automation,improve the efficiency of apple grading and quality.Key words:apple grading,conveyor,sensor,solenoid valve,Programmable Logic Controller目录1 绪论------------------------------------------------------------------------------------------------------1 1.1 1.2 1.3 1.4 课题来源及目的 (1)课题意义 (1)国内外发展状况 (2)本课题的设计要求 (3)------------------------------------------------------------------------- 2 3 苹果分级系统总体设计 2.1 机械系统设计.............................................................................................................. 2.2 电气控制系统设计思路.............................................................................................. 2.3 小结.............................................................................................................................. 输送系统的设计计算---------------------------------------------------------------------------- 3.1 第一级输送带的设计.................................................................................................. . (4)456 773.2 3.3 3.4 3.5 第二级输送带的设计计算 输送链的设计计算.................................................................................................... 输送链的传动机构设计计算.................................................................................... 分级执行系统的设计 (13)1623 27 4 5 控制系统的设计-----------------------------------------------------------------------------------294.1 控制系统中PLC 的应用 (29)4.2 传感器原理 (31)4.3 放大器LM339N (31)4.4 PLC 控制设计 (33)4.5 小结............................................................................................................................36 结论---------------------------------------------------------------------------------------------------- 37--------------------------------------------------------------------------------------------- 参考文献 致谢------------------------------------------------------------------------------------------------------- 38391绪论1.1选题背景我国自古以来就是水果生产大国。

《微机原理与接口技术》课程设计——水果大小自动分级控制系统学院名称：机械工程学院_______________专业班级：测控 1202__________________姓名学号： ___ _指导教师：陈进 ______________ _______2015年1月微机系统与接口技术课程设计任务书专业班级：测控1202 学生姓名：指导教师：陈进1.设计目的：1）建立微机系统概念，加强对微机系统的理解与认识，提高对微机系统的应用能力。

2）进一步学习和掌握微机程序设计方法，通过应用程序的编写和调试学习程序的调试方法。

3）进一步熟悉微机原理与接口技术典型芯片的使用，接口设置与外部设置的连接方法，基本微机系统的应用。

2.设计题目：微机系统与接口技术课程设计——水果大小自动分级控制系统。

3.设计要求：1）8086/8088为主控单元，构建微机应用。

2）进行微机系统应用设计，画出系统原理图和连线图。

3）进行应用系统的软件设计，画出软件流程图，写出主要程序。

4）根据实验条件，进行微机应用系统部分模拟，调试工作，写出调试说明。

5）整理设计说明书，参考文献（5种以上）。

4.列出所用的元件和设备清单。

5.完成定时计数器8253及中断控制器8259的实验，分别写出实验报告。

水果大小自动分级控制系统目录微机系统与接口技术课程设计任务书 (1)第一章绪论 (3)第二章微机系统应用设计 (4)2.1 设计构思及功能 (4)2.2 系统原理框图及连线图 (4)第三章应用系统的软件设计 (6)3.1 软件设计构思 (6)3.2 软件流程图及主要程序 (6)3.2.1 模数转换器ADC0809 (6)3.2.2 并行输入输出接口芯片8255A (8)第四章微机应用系统部分模拟与调试 (11)总程序如下： (11)第五章所用元件及设备清单 (14)5.1 元件设备清单如下 (14)5.2主要芯片简介 (14)5.2.18088CPU (14)5.2.2ADC0809 (15)5.2.38255A (16)第六章心得与体会 (18)致谢 (19)参考文献 (20)第一章绪论我们国家盛产各种水果，一般情况下是机械化完成其大小分配的，这与我们的生产工艺是相符的。

目录引言 (3)1 水果分选机的研究现状与发展状况 (3)1.1研究现状 (3)1.2课题研究的意义与发展 (5)2 本设计的内容与要求 (5)2.1内容 (5)2.2要求与数据 (5)2.3技术参数 (6)3 功能原理设计 (6)3.1分选机的工作方式 (6)3.2分选机构原理的设计 (7)3.3隔板的设计 (7)4 方案的选择与设计 (8)4.1 分选机整体装置的设计 (8)4.2电机的选择 (8)4.3传动比及主要装置运动参数计算 (10)5 重要零件的校核与计算 (11)5.1齿轮的设计与计算 (11)5.2 V带的设计 (14)5.2.1 带传动的选择 (14)5.2.2 V带传动的计算 (17)5.3 链传动的设计 (19)5.3.1 链传动的选择 (20)5.3.2 链传动的计算 (21)5.4 输出轴部分的设计 (22)5.4.1 输出轴的设计 (22)5.4.2 平键的设计 (27)5.5 输入轴部分的设计 (28)5.5.1 输入轴的设计 (28)5.5.2 平键的设计 (33)5.6 滚子轴的设计与计算 (34)5.7 箱体的设计 (36)5.8 螺栓组的设计与计算 (38)5.9 润滑密封的设计 (42)6 三维数字化建模 (42)6.1分选机整体的三维建模 (42)6.2带传动部分的三维建模 (44)6.2分级机构的三维建模 (45)6.2入料斗的三维建模 (46)7 总结 (47)谢辞 (48)参考文献 (50)引言近年来，随着农业科技的发展和人民生活水平的提高，国内外水果品种越来越多，人们对水果的品质也有了更高的要求。

为了提高水果的加工质量和出品等级，需要对水果进行严格的质量分级和大小分级。

现有的水果分选机大多结构较为复杂，一般多以大型生产线为主，制造成本较高，分选效率也较低，分选成本较高，现有的水果分选机又以重量分选机为主，而农产品基地的水果销售多以尺寸大小、质地为衡量标准，重量分选机就不适合在农产品基地使用。

基于图像处理的苹果大小分级研究作者：杜云郑羽纶张效玮来源：《河北工业科技》2019年第06期摘要：为了实现苹果的智能分拣，在GB/T 10651-2008《鲜苹果》的标准下，采用图像处理方法对分拣系统中的苹果大小进行分级。

首先，针对同一种类的苹果，对摄取到的蘋果表面图像进行图像预处理，得到平滑且无噪声影响的苹果二值图;然后，通过寻找每个苹果5幅表面图像中最小外接矩形长宽比最接近1的苹果图像，依此作为获取苹果最大横截面直径的重要依据;最后，通过寻找苹果图像质心，将质心与目标像素点的最大距离作为半径，用最小外接圆的方法得到苹果的最大横截面直径。

实验研究表明：选取的30个红富士苹果，最终得到系统分级正确率为93.3%，系统的平均分级时间在1.5 s以内，满足实际苹果分级的需要。

所提出的方法可为按照行业标准对苹果进行大小分级提供参考。

关键词：图像处理;最小外接矩形;最小外接圆;苹果;分级中图分类号：TP391;文献标志码：Adoi： 10.7535/hbgykj.2019yx06007文章编号：1008-1534（2019）06-0410-05Abstract：In order to realize intelligent sorting of apples， under the Chinese standardGB/T10651-2008 Fresh Apples， image process method is used for apple size grading in sorting system. Firstly， the surface images of the same kind of apples are taken and preprocessed， and a smooth and noise-free binary is obtained. Then the image with the smallest circumscribed rectangle aspect ratio closest to 1 in the five images is searched， which serves as an important basis for obtaining the largest cross section of the apple. Finally， by searching apple image centroid， the maximum distance between the centroid and the target pixel is searched， which serves as a radius. The maximum diameter of the apple is obtained by the method of the smallest circumscribed circle. The experimental research shows that for the 30 Fuji apples selected in this experiment， the accuracy rate of system classification is 93.3%， the average grading time is less than 1.5 s， which meets the needs of actual apple grading. The study can provide reference for automatic sorting of apples by size under the industry standard.Keywords：image processing; the minimum enclosing rectangle; the minimum circumscribed circle; apple; grading中国苹果产销量居世界首位[1]，传统的苹果分级由人工完成，长期以来，其劣势逐渐显现[2]。

苹果分级检测算法的研究苹果分级检测算法的研究摘要：随着人们对食品安全日益关注，苹果质量的检测变得尤为重要。

本文旨在研究一种基于图像识别的苹果分级检测算法，该算法能够快速、准确地对苹果进行品质评估，提高生产效率和减少人力成本。

通过对大量苹果的实地采集和图像处理，我们建立了一个可行的苹果分级检测算法。

经过实验证明，该算法在苹果分级领域具有良好的应用前景。

1. 研究背景近年来，食品安全问题引起了广泛关注，苹果作为非常受欢迎的水果之一，其质量损失带来的经济损失相当可观。

然而，传统的苹果分级方式通常需要大量的人工操作，效率低下，并且存在主观性较高的问题。

因此，研发一种有效的苹果分级检测算法对于提高苹果分级的准确性和效率至关重要。

2. 数据采集与处理为了建立苹果分级检测算法，我们首先在实地采集了大量不同品种、不同状态的苹果样本，包括红富士、青苹果、褐苹果等。

然后，通过高分辨率摄像设备进行图像采集，并对采集到的苹果图像进行预处理。

预处理包括图像去噪、锐化、边缘检测等操作，以提高后续图像识别的准确性。

3. 苹果图像特征提取在对苹果图像进行预处理之后，我们将开始提取图像的特征。

通过颜色特征、纹理特征和形状特征等多个方面来描述苹果图像。

颜色特征可以通过提取苹果图像的色调、饱和度和亮度信息得到；纹理特征可以通过计算苹果图像的灰度共生矩阵、傅里叶变换等得到；而形状特征可以通过边缘检测和轮廓提取得到。

4. 分级算法设计与实现基于苹果图像的特征提取，我们可以构建一个苹果分级算法。

该算法的主要步骤包括：1）建立苹果特征数据库，通过对大量已知品质的苹果进行特征提取和标记，建立基准数据集；2）采集待分级苹果的图像，并对图像进行预处理；3）提取待分级苹果图像的特征，并与苹果特征数据库进行比对；4）根据比对结果，判断待分级苹果的品质等级，并输出分级结果。

5. 算法评估与实验结果为了评估我们的苹果分级检测算法，我们采用了大量的实验数据进行测试。