本书针对我国畜类肉品加工效率低、损耗多、难溯源等挑战性难题，围绕畜类肉品三维信息获取、骨肉界面特征参数感知、切割路径自主规划等关键科学问题，提出了基于多传感器融合的畜类肉品特征三维精准感知、自主切割路径规划与控制、骨肉界面力觉识别与剔骨、面向多形态分拣的柔顺控制策略等方法，突破了畜类肉品体征几何模型和肌骨几何模型构建、自主变构型高效切块、剔骨路径自主修正、量体裁衣式的柔性包装等技术，研制了畜类肉品三维感知系统、自主切块机器人工作站、自主剔骨机器人工作站、自主分拣及包装机器人工作站等自主作业系统，并在国内大型畜类肉品加工企业生产线进行应用验证。
样章试读
目录
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前言
第1章 绪论1
1.1 研究背景和意义1
1.2 国内外研究现状2
1.2.1 国内肉品智能装备研究现状2
1.2.2 国外肉品智能装备研究现状3
1.3 肉品智能装备面临的机遇与挑战4
1.3.1 发展趋势与特点5
1.3.2 当前面临的问题5
1.4 主要研究内容7
1.5 本章小结9
参考文献10
第2章 畜类肉品特征三维感知与重构系统12
2.1 胴体三维感知系统12
2.1.1 设备选型12
2.1.2 感知系统搭建15
2.2 功能分析17
2.2.1 主要功能17
2.2.2 工作流程17
2.3 立体感知与重构关键技术18
2.3.1 关键部位多层次提取技术18
2.3.2 切割路径自主缩放技术22
2.3.3 基于胴体骨骼X射线图像畸变矫正的肌骨界面分割线构建方法27
2.4 本章小结31
参考文献31
第3章 畜类肉品一刀多块自主分割机器人系统34
3.1 一刀多块切割装置34
3.1.1 一刀多块切割装置设计34
3.1.2 自主变构设计36
3.1.3 工作原理38
3.2 自主分块机器人工作站39
3.2.1 自主分块机器人39
3.2.2 切块装置工作台40
3.3 功能分析41
3.3.1 主要功能41
3.3.2 工作流程42
3.4 精准分割关键技术44
3.4.1 猪胴体切块机器人分割面自主生成方法44
3.4.2 融合空间语义关系的猪肉胴体分割方法51
3.4.3 应用于猪类胴体分割机器人的自主调节方法58
3.5 本章小结64
参考文献64
第4章 畜类肉品机器人自主分级系统68
4.1 非接触式分级系统搭建68
4.1.1 硬件选型68
4.1.2 分级系统搭建70
4.2 分级数据集建立71
4.2.1 数据采集方法71
4.2.2 数据集创建72
4.3 功能分析74
4.3.1 主要功能74
4.3.2 工作流程75
4.4 肉品分级关键技术77
4.4.1 全谱段高光谱信息的处理77
4.4.2 改进Xception-CNN的肉色识别81
4.4.3 脉冲耦合神经网络的多数据融合84
4.5 本章小结87
参考文献87
第5章 畜类肉品机器人自主变构分拣系统90
5.1 多指变构末端分拣装置90
5.1.1 多指结构设计90
5.1.2 变构结构设计92
5.2 分级分拣工作站93
5.2.1 自主分拣机器人93
5.2.2 分级分拣机器人96
5.3 功能分析97
5.3.1 主要功能97
5.3.2 工作流程98
5.4 自调节分拣关键技术99
5.4.1 协同分布式决策优化方法99
5.4.2 协同作业行为规划策略体系103
5.5 本章小结108
参考文献108
第6章 畜类肉品机器人自主剔骨系统111
6.1 执行装置与自动消毒装置111
6.1.1 结构设计111
6.1.2 工作原理113
6.2 剔骨工作站搭建114
6.2.1 骨骼扫描装置115
6.2.2 剔骨机器人116
6.2.3 工作台118
6.2.4 往复平移式装置118
6.2.5 辅助抓取机器人119
6.3 功能分析120
6.3.1 主要功能120
6.3.2 工作流程121
6.4 精准剔骨关键技术123
6.4.1 胴体作业机器人切割力随形调控123
6.4.2 胴体分割机器人路径自主修正126
6.5 本章小结131
参考文献131
第7章 畜类肉品机器人自主包装系统135
7.1 包装内胆自动更换装置135
7.1.1 多用途内胆设计135
7.1.2 可变构包装执行装置设计138
7.1.3 个体差异化柔性包装140
7.1.4 包装方式的定制化机制141
7.2 功能分析142
7.2.1 主要功能142
7.2.2 工作流程143
7.3 自主包装关键技术144
7.3.1 力视双模态自主包装方法144
7.3.2 基于三维点云轮廓判断尖锐肉品包装技术146
7.4 本章小结148
参考文献148
第8章 畜类肉品机器人自主加工示范生产线151
8.1 自主加工示范线的搭建151
8.1.1 示范线各级工作站共性协同技术151
8.1.2 工作站并级联调152
8.2 胴体加工运行实验155
8.2.1 胴体三维构建实验155
8.2.2 畜类胴体自主切块实验164
8.2.3 自适应分级与分拣实验167
8.2.4 畜类胴体剔骨实验169
8.2.5 差异化个体包装实验171
8.3 效果评估174
8.3.1 胴体三维构建实验效果评估174
8.3.2 畜类胴体自主切块实验效果评估175
8.3.3 剔骨实验效果评估176
8.3.4 包装实验效果评估177
8.4 本章小结178
附录Ⅰ 剔骨关键点位部分数据179
附录Ⅱ 自主切块部分实验数据184
附录Ⅲ 剔骨实验部分测试数据189
附录Ⅳ 差异化包装部分实验数据194
彩图
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