JUSTIFICATION OF THE RATIONAL PARAMETERS OF THE FRUIT FLOW DIVIDER DURING SORTING
Abstract
In this work, an experimental substantiation of the main parameters of the device for mechanical separation of the flow of fruits during their optical sorting by a vision system was carried out. To conduct experimentalstudies, a laboratory installation of a technical vision system was created, consisting of a photomodule with a video camera with a lens and structural illumination, as well as an electronic control unit with an industrial computer. To obtain the regression equation, a symmetrical non-compositional Box-Behnken design was chosen. The main objective of the experiment is to obtain a regression equation that will allow us to evaluate the influence of influencing factors on the accuracy of separating sorted apples. As optimization factors, the speed of the main conveyor, the angle of inclination of the carriage plate and the number of steps of holding the solenoid valve were chosen. As a result of experimental studies, a regression equation of dependence was obtained to determine the accuracy ofseparating sorted fruits.The analysis ofthe response surfacesmade it possible to establish the optimal values for the speed of the main conveyor = 0.41 m/s, the angle of inclination of the carriage plate = 27 degrees. and the number of steps of holding the valve by the solenoid = 93 steps., at which the sorting accuracy is more than 95 %. The results of experimental studies were implemented in the technological line for sorting and packing apples LSP-4 acceptance tests and which showed the correctness of the justified parameters. The work was carried out as part of task 5 “Develop and master the production of a technological line for sorting and packing apples” of the subprogram “Belselkhozmekhanizatsiya-2025” of the state scientific and technical program “Innovative agroindustrial and food technologies” 2021–2025.
References
1. Смирнов, И. Г. Интеллектуальные технологии и роботизированные машины для возделывания садовых культур / И. Г. Смирнов, Д. О. Хорт, А. И. Кутырев // Сельскохозяйственные машины и технологии. – 2021. – Т. 15, № 4. – С. 35–41.
2. Роботизированный комплекс для сортировки яблок / П. В. Балабанов [и др.] // Цифровизация агропромышленного комплекса : материалы Междунар. науч.-практ. конф., Тамбов, 21–23 окт. 2020 г. / Тамбов. гос. техн. ун-т. – Тамбов, 2020. – Т. 1. – С. 44–47.
3. Rethinking the Inception Architecture for Computer Vision / C. Szegedy [et al.] // Cornel Univercity Library. – URL: https://arxiv.org/pdf/1512.00567.pdf (date of access: 15.05.2018).
4. ImageNet // Stanford Vision Lab, Stanford University, Princeton University. – URL: http://www.image-net.org (date of access: 05.04.2018).
5. Yuzhen, Lu. Development of a multispectral Structured Illumination Reflectance Imaging (SIRI) system and its application to bruise detection of apples [Разработка мультиспектральной системы визуализации отраженного изображения (SIRI) и ее применение для обнаружения повреждений яблок. (США)] / Lu Yuzhen, Lu Renfu // Transactions of the ASABE / Amer. soc. of agriculture and biol. engineering. -St. Joseph (Mich.), 2017. – Vol. 60, № 4. – P. 1379–1389.
6. Казакевич, П. П. Система технического зрения распознавания дефектов яблок: обоснование, разработка, испытание / П. П. Казакевич, А. Н. Юрин, Г. А. Прокопович // Весці НАН Беларусі. Серыя аграрных навук. – 2021. – Т. 59, № 4. – С. 488–500. – DOI: 10.29235/1817-7204-2021-59-4-488-500.
7. Юрин, А. Н. Инновационные технологические процессы и технические комплексы для интенсивного садоводства Беларуси / А. Н. Юрин. – Минск : Беларус. навука, 2022. – 208 c.
8. Казакевич, П. П. Обоснование алгоритма сортирования плодов системой технического зрения / П. П. Казакевич, Д. И. Комлач, А. Н. Юрин // Наука в центральной России. – 2023. – № 2 (62) – С. 27–37. – DOI: 10.35887/2305-2538-2023-2-27-37.
9. К разработке машин на основе искусственного интеллекта и систем технического зрения / П. П. Казакевич, Д. И. Комлач, А. Н. Юрин, А. С. Воробей // Агроэкоинженерия / ФГБНУ ФНАЦ ВИМ. – 2023. – № 1 (114). – С. 14–31. – DOI: 10.24412/2713-2641-2023-1114-14-31.
10. Применение искусственной нейронной сети для идентификации качества яблок при сортировке / П. П. Казакевич, А. Н. Юрин, В. В. Микульский, Л. А. Ходасевич // Агропанорама: науч.-техн. журнал. – Белорус. гос. аграр. техн. ун-т. ; редкол.: Н. Н. Романюк [и др.]. – Минск, 2023. – № 3 (157). – С. 31–38.
11. Кондрашев, А. П. Основы физического эксперимента и математическая обработка результатов измерений / А. П. Кондрашев, Е. В. Шестопалов. – М. : Агропромиздат, 1977. – 195 с.
12. Вентциль, Е. С. Теория вероятностей / Е. С. Вентциль. – М. : Наука, 1969. – 567 с.
13. Коваленко, И. Н. Теория вероятностей и математическая статистика : учеб. пособие для вузов / И. Н. Коваленко, А. А. Филиппова. – М. : Высш. шк., 1973. – 368 с.
14. Мельников, В. С. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / В. С. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин. – Ленинград : Колос, 1972. – 199 с.
15. Касандрова, О. Н. Обработка результатов наблюдений / О. Н. Касандрова, В. В. Лебедев. – М. : Наука, 1970. – 103 с.
16. Ашмарин, И. П. Быстрые методы статистической обработки и планирования экспериментов / И. П. Ашмарин, Н. Н. Васильев, В. А. Амбросов. – Ленинград : Университет, 1971. – 75 с.
17. Протокол приемочных испытаний технологической линии сортировки и фасовки яблок ЛСП-4: № 004 1/3-2022 ; введ. 25.02.2022. – п. Привольный : ГУ «Белорусская МИС», 2022. – 99 с.
Review
For citations:
Yuryn A.N. JUSTIFICATION OF THE RATIONAL PARAMETERS OF THE FRUIT FLOW DIVIDER DURING SORTING. Mechanization and Electrification of Agriculture. 2025;1(58):181-193. (In Russ.)
Views:
4
Email this article 