吊耳養(yǎng)殖蝦夷扇貝耳部鉆孔自動(dòng)化關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、蝦夷扇貝是營(yíng)養(yǎng)豐富、品種優(yōu)良的大型扇貝，采用傳統(tǒng)的底播養(yǎng)殖方法單位面積產(chǎn)量低，收獲不方便，破壞海底生態(tài)環(huán)境，采用先進(jìn)的吊耳法養(yǎng)殖技術(shù)是扇貝養(yǎng)殖的發(fā)展方向。吊耳法養(yǎng)殖需要在扇貝足絲窩對(duì)應(yīng)的左殼前耳處加工出穿繩用的小孔，由于貝殼材料和加工位置的原因，鉆削加工時(shí)經(jīng)常貝殼出現(xiàn)碎裂、崩豁現(xiàn)象，現(xiàn)有的扇貝鉆孔機(jī)的供料均為人工方式，不能滿足加工過(guò)程全自動(dòng)化要求。論文對(duì)吊耳法養(yǎng)殖蝦夷扇貝耳部鉆孔自動(dòng)化中實(shí)現(xiàn)扇貝自動(dòng)供給和提高鉆孔質(zhì)量等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究

2、。
　　 建立了描述蝦夷扇貝幾何特征的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)扇貝殼長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供給扇貝中控制分級(jí)。通過(guò)統(tǒng)計(jì)蝦夷扇貝幾何尺寸間的比例關(guān)系，推導(dǎo)出扇貝投影面積與殼長(zhǎng)的關(guān)系式。通過(guò)對(duì)獲取的扇貝圖像進(jìn)行預(yù)處理、圖像分割、膨脹腐蝕，提取扇貝的特征值，提出以扇貝投影面積作為扇貝圖像的提取特征，通過(guò)投影面積與殼長(zhǎng)的關(guān)系式計(jì)算識(shí)別殼長(zhǎng)。該方法與扇貝姿勢(shì)無(wú)關(guān)，攝像頭與扇貝不接觸，可以避免機(jī)械振動(dòng)、碰撞對(duì)扇貝的損傷，識(shí)別準(zhǔn)確，滿足分級(jí)要求

3、。
　　 利用扇貝左右殼曲率不同的形狀特征，提出在水中實(shí)現(xiàn)左殼定向的方法，利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)識(shí)別扇貝耳部朝向。分析了扇貝在水中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中左殼朝上的原理，以入水角度、速度、運(yùn)動(dòng)距離和時(shí)間為影響因素，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定了實(shí)現(xiàn)該目的上述因素之間的關(guān)系，為定向裝置的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。該法可避免機(jī)械振動(dòng)和碰撞對(duì)扇貝的損傷，減少因加工過(guò)程在空氣中暴露對(duì)扇貝生長(zhǎng)的影響。通過(guò)提取的扇貝特征參數(shù)，根據(jù)背緣與形心的相對(duì)位置識(shí)別扇貝耳部朝向，提出改進(jìn)的隨機(jī)霍夫

4、變換檢測(cè)扇貝背緣，提高檢測(cè)速度，耳部定向檢測(cè)方法滿足扇貝自動(dòng)化加工要求。
　　 研究了扇貝貝殼材料的組織結(jié)構(gòu)、組成和機(jī)械性能及其可加工性，提出了適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的提高加工質(zhì)量的途徑。蝦夷扇貝貝殼為非均質(zhì)復(fù)合材料，因生長(zhǎng)功能的需要，不同位置結(jié)構(gòu)與相組成不同使其機(jī)械性能存在差異。對(duì)扇貝耳部進(jìn)行鉆孔實(shí)驗(yàn)，分析了扇貝指定區(qū)域的可加工性、鉆孔加工缺陷的成因及影響加工質(zhì)量的因素。提出從左殼外表面鉆孔、選擇前緣及其與耳側(cè)邊緣的交點(diǎn)作為定位基準(zhǔn)，