مدار کنترلی سامانه هوشمند درجه بندی گوجه فرنگی بر مبنای بینایی ماشین

سامانه هوشمند درجه بندی گوجه فرنگی بر مبنای بینایی ماشین

منبع: پایان نامه مقطع ارشد – دانشگاه ارومیه – امید امیدی ارجنکی

این سامانه به شماره 73611 در سال 91 به ثبت اداره اختراعات ایران رسیده است.

«سامانه هوشمند درجه بندی گوجه فرنگی»، به منظور درجه بندی گوجه فرنگی از نظر تشخیص عیوب، رنگ، اندازه و شکل، با نرم افزار بومی برای اولین بار در ایران طراحی گردیده است. عنصر اختراعی سامانه طراحی شده استفاده از فن آوری پردازش تصویر به منظور جایگزین استفاده از نیروی انسانی برای شناسایی و جداسازی گوجه فرنگی مطلوب از معیوب می باشد. این سامانه باعث تسریع و تسهیل فرآیند جداسازی و درجه بندی گوجه فرنگی و افزایش دقت در این مرحله از عرضه گوجه فرنگی به بازار می شود و همچنین بکارگیری نیروی انسانی زیاد و توسعه محیط کار گسترده را در کارگاه های تولیدی کاهش میدهد. 

سخت افزار سامانه شامل یک تسمه نقاله، سیستم قدرت و انتقال قدرت به همراه یک اینورتر، منبع نور، دوربین دیجیتال CCD، عملگر مکانیکی، واحد کنترل و یک رایانه همراه است (شکل 1). نرم افزار مربوط نیز از الگوریتم هایی برای تشخیص عیوب، شکل، رنگ و اندازه گوجه فرنگی¬ها تشکیل شده است. شکل 1سیستم درجه بندی گوجه فرنگی آزمایشگاهی را نشان می دهد. سامانه مجهز به یک تسمه نقاله سیاه رنگ در ابعاد طولی 500 و عرضی 25 سانتی متر با دو مجرا در انتهای نقاله برای جدا کردن دو کلاس گوجه فرنگی تحت سرعت 105 میلی متر بر ثانیه است. 

ساقه های دولایه ای کولتیواتور فنری

سلام

توی پروژه طراحی ماشین به یک تصویر برخوردم که ساقه یک کولتیواتوری که دوستانم در ANSYS تحلیل کرده بودند دولایه بود. توی نتایجشون گفته بودند چون لایه داخلی و فضای داخلی فنری کولتیواتور تحت کشش و محیط خارجی آن هم تحت فشاره از دولایه ساخته شده که بتونه به طور اختصاصی این تنش های خاص را تحمل کنه. اما من دنبال چیز دیگه ای بودم. چون این طراحی را زیاد روی ادوات ندیده بودم. به همین خاطر این عکس را در یک فروم خارجی گذاشتم تا هر کس اطلاعاتی داره بذاره.

اولین اطلاعاتی که بهم رسید نوع و مدل دستگاه بود. این تصویر یک ساقه از کولتیواتور مدل C10 شرکت جاندیره. یعنی تصویر زیر:

این دستگاه ساخت سال 1985 با عرض کار 11 و نیم فوت است. اما اطلاعات فنی ای که تا حالا در مورد آن بدست آوردم اینها بوده:

ساقه و فنر این کولتیواتور همانطور که از شکل بالا مشاهده میشود دو لایه ساخته شده است که سبب فنر پذیری بیشتری می شود. اما این ساقه به خوبی یک ساقه تکی سنگین تر گاو آهن قلمی نفوذ در خاک ندارد.

همانطور که میدانیم، سختی خمش  با مدول الاستیسیته و ممان اینرسی متناسب است. اگر سطح مقطع واقعی در هر نقطه از یک تسمه یا نوار مسطح  را از یک ساقه کولتیواتور در نظر بگیریم، ممان اینرسی آن برابر است با :

یا:

اگر فرض کنیم یک تیر تکی به طور مثال 1×1 اینچ باشد، داریم:

حال فرض کنیم در این ساقه کولتیواتور دو تیر که هر کدام ضخامت نصف دارند وجود دارد. بنابر این ممان اینرسی هر تیر برابر است با:

هر دو تیر، روی هم، از هم مستقل هستند و بنابر این ممان اینرسی افزایش می یابد (دوبرابر می شود) و به مقدار 0.25/12 می رسد.

بر طبق نظریه تیر ساده، در خمش خالص، سختی خمشی (EI (Nm^2، یک ثابت در رابطه M=EIk (رابطه بین ممان خمشی عامل M و انحنای حاصل از خمش k  است که در آن E مدول الاستیسیته بر حسب (Pa) برای مواد مورد استفاده و I گشتاور دوم سطح (m^4) است. دو ضخامت روی هم، یک چهارم سختی یک ضخامت تک را دارند مگر اینکه هر دو در تمام طول به هم جوش داده شوند.

سختی خمش کمتر یعنی تیر با سختی کمتر و یعنی خم شدن راحت تر. به EI، استحکام انعطاف نیز میگویند و در حقیقت مقاومت تیر در برابر خمش است. این مقدار معمولا در طول تیر ثابت است.


این بررسی مثل بررسی فنرهای تخت یا برگی معمولی است. اتصال و استفاده لایه های نازک تر فنری، ضریب فنر کمتر و سواری نرم تری را از یک فنر برگی سنگین تر نتیجه میدهد. شاید استفاده از چند فنر برگی در ساقه کولتیواتور باعث عملکرد بیشتر ساقه در خورد کردن خاک بشود.