CN113509288A - 针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，包括输送装置，视觉系统，控制系统与注射装置；所述的输送装置用于将鱼苗送入视觉系统，所述控制系统根据视觉系统传回的图像，预测注射位置的横纵坐标，并控制注射装置对鱼苗实现精准注射。本发明能对不同大小、不同类型的鲆鲽鱼类实现疫苗注射，具有自动化程度高、适应性广、可靠性强等优点，能有效提高鱼苗自动化接种效率。本发明可实现大菱鲆、牙鲆等类似扁平体型鱼苗的疫苗自动注射。
Description
技术领域
本发明涉及鱼类养殖装置，具体涉及一种针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机。
背景技术
我国是当前鲆鲽鱼类养殖产量最高和品种最多的国家，随着养殖业规模的不断扩大，鲆鲽鱼类的病害问题日益突出。疫苗接种作为预防疾病的重要手段，具有对环境友好、免疫效果稳定等优点。但目前对于鲆鲽鱼类的疫苗注射，仍以手工注射为主，这不仅影响了注射效率与质量，还制约了养殖规模。
发明内容
本发明的目的在于提供一种针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，通过机器视觉预测鱼体的注射坐标实现自动接种，有效提高鱼苗接种效率。
本发明采用的技术方案是：
一种针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，包括输送装置，视觉系统，控制系统与注射装置。工作时，首先输送装置将鱼苗(如大菱鲆)送入视觉系统，接着控制系统根据相机传回的图像，预测得到注射位置的横纵坐标，控制注射装置对鱼苗实现精准注射，最后注射动作完成的各装置复位回到初始状态，完成一次注射疫苗。
上述技术方案中，进一步地，所述的输送装置包括机架、无杆气缸和输送盘；所述机架由型材搭成，长条状的无杆气缸通过螺栓连接安装在支架上；所述输送盘通过螺栓连接在无杆气缸的滑块上，用于运送鱼苗。
更进一步地，所述输送盘采用PLA材料，尽量增加摩擦力，防止过快的输送速度让鱼体与输送盘产生相对滑动，导致注射失败。
进一步地，所述的视觉系统包括支架和相机。所述视觉系统通过支架与机架固定连接；支架为不锈钢折弯件，上方开有螺纹孔，用于安装相机；支架两侧开有长方形的安装槽，方便调节相机高度，保证图像的清晰度。
进一步地，所述的控制系统包括上位机和下位机；
所述的上位机以Windows操作系统为平台进行开发，人机交互界面、控制程序框架设计基于MFC开发实现。上位机利用深度学习的方法推算出大菱鲆的注射位置的具体坐标，经过以太网通信将信息发送给下位机；
所述的下位机以运动控制器为硬件平台，对收到的信息进行解析，完成解析后发出信号给注射装置，并控制注射装置完成相应的动作，实现疫苗注射。
进一步地，所述的注射装置包括直线模组、行程开关和注射机构；在控制系统得到注射坐标后，直线模组的伺服电机驱使注射机构移动至注射位置，注射机构对鱼苗实现疫苗注射，注射完成后，直线模组归零回到原点，原点位置由行程开关确定。
与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：
本发明能对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射，自动化程度高、注射成功率高、适应性广、可靠性强，并且可以适应不同品种、不同大小的扁平形鱼苗，有效提高自动化接种效率。本发明可实现大菱鲆、牙鲆和半滑舌鳎等类似体型的鱼苗的疫苗自动注射。
附图说明
图1是整机等轴侧图；
图2是输送装置等轴侧图；
图3是视觉系统等轴测图；
图4是注射装置等轴测图；
图中：
10、输送装置，20、视觉系统，30、控制系统，40、注射装置
11、机架，12、无杆气缸，13、输送盘
21、支架，22、相机
41、直线模组，42、行程开关，43、注射机构
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机包括输送装置(10)，视觉系统(20)，控制系统(30)与注射装置(40)。以大菱鲆为例，工作时，首先输送装置(10)将大菱鲆送入视觉系统(20)，接着控制系统(30)根据相机传回的大菱鲆图像，预测得到注射位置的横纵坐标，控制注射装置(40)对大菱鲆实现精准注射，最后动作完成的各装置复位回到初始状态，完成一个注射疫苗的流程。
如图2所示，所述的输送装置(10)包括机架(11)、无杆气缸(12)和输送盘(13)。机架(11)由型材搭成，长条状的无杆气缸(12)通过螺栓连接安装在支架上；输送盘(13)螺栓连接在无杆气缸(12)的滑块上，用于运送大菱鲆。其中，输送盘(13)采用PLA材料，尽量增加摩擦力，防止过快的输送速度让鱼体与输送盘产生相对滑动，导致注射失败。
如图3所示，所述的视觉系统(20)包括支架(21)和相机(22)。支架(21)为不锈钢折弯件，上方开有螺纹孔，用于安装相机(22)；支架(21)两侧开有长方形的安装槽，方便调节相机(22)高度，保证图像的清晰度。
所述的控制系统(30)包括上位机(31)和下位机(32)。其中：
所述的上位机(31)以Windows操作系统为平台进行开发，人机交互界面、控制程序框架设计基于MFC开发实现。上位机系统主要负责推算出大菱鲆的注射位置的具体坐标，经过以太网通信将信息发送给下位机系统。
所述的下位机(32)以运动控制器为硬件平台，对收到的信息进行解析，完成解析后发送信号给注射装置(40)，并控制注射装置(40)完成相应的动作，实现疫苗注射。
如图4所示，所述的针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，其特征在于：所述的注射装置(40)包括直线模组(41)、行程开关(42)和注射机构(43)。在控制系统(30)得到注射坐标后，直线模组(41)的伺服电机驱使注射机构(43)移动至注射位置，注射机构(43)对大菱鲆实现固定深度的疫苗注射，注射完成后，直线模组(41)归零回到原点，原点位置由行程开关(42)确定。
本发明的工作原理如下：
工作前，需要先调整注射机构(43)中注射气缸行程和插针深度，让针尖沿着螺杆方向移动到合适位置；通过旋转调节螺栓，可增大或缩小注射气缸行程，保证注射时表皮的形变距离。
工作时，直线模组(41)带动注射机构(43)运动，首先头套接触鱼皮产生一定的形变；接着针尖伸出头套刺入鱼体设定的深度；然后输液气缸带动连接套筒内部的推针运动，注入疫苗；最后完成动作后的注射气缸、输液气缸回复到初始位置，完成一次自动注射全过程。
Claims (6)
1.一种针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，其特征在于：包括输送装置(10)，视觉系统(20)，控制系统(30)与注射装置(40)；所述的输送装置(10)用于将鱼苗送入视觉系统(20)，所述控制系统(30)根据视觉系统(20)传回的图像，预测注射位置的横纵坐标，并控制注射装置(40)对鱼苗实现精准注射。
2.根据权利要求1所述的针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，其特征在于：所述的输送装置(10)包括机架(11)、无杆气缸(12)和输送盘(13)；所述机架(11)由型材搭成，无杆气缸(12)安装在机架(11)上；所述输送盘(13)设于无杆气缸(12)的滑块上，用于运送鱼苗。
3.根据权利要求2所述的针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，其特征在于：所述的输送盘(13)采用PLA材料，防止输送过程中鱼体与输送盘产生相对滑动，导致注射失败。
4.根据权利要求2所述的针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，其特征在于：所述的视觉系统(20)包括支架(21)和相机(22)；所述视觉系统(20)通过支架(21)与机架(11)固定连接；所述支架(21)为不锈钢折弯件，上方开有螺纹孔，用于安装相机(22)；所述支架(21)两侧开有长方形的安装槽，方便调节相机(22)高度，保证图像的清晰度。
5.根据权利要求1所述的针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，其特征在于：所述的控制系统(30)包括上位机(31)和下位机(32)；
所述的上位机(31)以Windows操作系统为平台进行开发，人机交互界面、控制程序框架设计基于MFC开发实现；所述的上位机(31)用于计算鱼苗注射位置的具体坐标，并通过以太网通信将信息发送给下位机(32)；
所述的下位机(32)以运动控制器为硬件平台，对收到的信息进行解析，完成解析后发送信号给注射装置(40)，并控制注射装置(40)完成相应的动作，实现疫苗注射。
6.根据权利要求1所述的针对鲆鲽鱼类的疫苗自动注射机，其特征在于：所述的注射装置(40)包括直线模组(41)、行程开关(42)和注射机构(43)；所述的注射装置(40)通过控制系统(30)得到注射坐标后，直线模组(41)的伺服电机驱动注射机构(43)移动至注射位置，注射机构(43)对鱼苗进行疫苗注射；注射完成后，所述行程开关(42)控制直线模组(41)归零回到原点。
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