Thiết kế hệ thống tự động phân loại bánh kẹo sử dụng công nghệ xử lý ảnh

SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA CƠ KHÍ 🕮 -🙞 🙜 - BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ GVHD: TS NGUYỄN VĂN TRƯỜNG LỚP: CƠ ĐIỆN TỬ – K13 SINH VIÊN THỰC HIỆN: Bùi Tất Hiệp - 2018604403 Nguyễn Quốc Hưng - 2018603413 Nguyễn Quang Sáng - 2018601678 Hà Nội - 2021 SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) PHIẾU HỌC TẬP CÁ NHÂN/NHĨM I Thơng tin chung Tên lớp: ME6061.2 Khóa: 13 Tên nhóm: Nhóm Họ tên thành viên: Họ tên thành viên: Bùi Tất Hiệp 2018604403 Nguyễn Quốc Hưng 2018603413 Nguyễn Quang Sáng 2018601678 II Nội dung học tập Tên chủ đề: Thiết kế hệ thống tự động phân loại bánh kẹo sử dụng công nghệ xử lý ảnh Hoạt động sinh viên Nội dung 1: Phân tích nhiệm vụ thiết kế - Thiết lập danh sách yêu cầu Nội dung 2: Thiết kế sơ - Xác định vấn đề - Thiết lập cấu trúc chức - Phát triển cấu trúc làm việc - Lựa chọn cấu trúc làm việc Nội dung 3: Thiết kế cụ thể - Xây dựng bước thiết kế cụ thể - Tích hợp hệ thống - Phác thảo sản phẩm phần mềm CAD và/hoặc vẽ phác Áp dụng công cụ hỗ trợ: Mô hình hóa mơ phỏng, CAD, HIL,… để thiết kế sản phẩm Sản phẩm nghiên cứu: Báo cáo thu hoạch tập lớn SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH Phần 1: Phân tích nhiệm vụ thiết kế 1.1 Nhu cầu thị trường, công ty, môi trường 1.1.1 Nhu cầu thị trường 1.2 Tiềm thị trường 7 1.2.1 Tìm kiếm hình thành ý tưởng 11 1.2.2 Khảo sát nhu cầu doanh nghiệp Việt Nam 12 1.2.3 Nhiệm vụ công ty 15 1.2.4 Khả công ty 17 1.2.5 Môi trường 18 1.2.6 Lập kế hoạch làm rõ nhiệm vụ 18 1.3 Thiết lập danh sách yêu cầu Phần 2: Thiết kế sơ 18 22 2.1 Xác định vấn đề 22 2.2 Thiết lập cấu trúc chức 23 2.2.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống 23 2.2.2 Cấu trúc chức 24 2.3 Phát triển cấu trúc làm việc 26 2.4 Lựa chọn cấu trúc làm việc 28 SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) Phần 3: Thiết kế cụ thể 3.1 Xây dựng bước thiết kế cụ thể 3.1.1 Bắt đầu với giải pháp nguyên tắc danh sách yêu cầu 29 29 29 3.1.2 Xác định điều kiện biên không gian cưỡng bước thiết kế cụ thể 30 3.1.3 Xác lập layout thô – xác định phận thực chức 31 3.1.4 Giải pháp cho chức phụ trợ 3.2 Tích hợp hệ thống 3.2.1 Lưu đồ giải thuật hệ thống 3.3 Phác thảo hệ thống Phần 4: Phụ lục 33 48 48 49 50 4.1 Chương trình lập trình 50 4.2 Bản vẽ 53 SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.2.1 Bài toán giả định cơng ty 11 Bảng 1.2.3 Phân tích nhu cầu khách hàng 16 Bảng 1.2.4 Đội ngũ nhân lực công ty 17 Bảng 1.3.1 Danh sách yêu cầu 21 Bảng 2.1.1 Xác định vấn đề 23 SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Biểu đồ chi phí logistic Việt Nam số khu vực năm 2018 Hình 1.2 Các thành phần cấu thành chi phí logistic Hình 1.3 Biểu đồ sản lượng doanh thu thị trường bánh kẹo Việt Nam 10 Hình 1.4 Những sản phẩm thị trường bánh kẹo Việt Nam 10 Hình 1.5 Biểu đồ loại máy phân loại sử dụng thị trường 11 Hình 1.6 Khảo sát nhu cầu khác hàng 13 Hình 1.7 Biểu đồ quy mơ doanh nghiệp khảo sát 14 Hình 1.8 Biểu đồ tỷ lệ lĩnh vực sản xuất doanh nghiệp Việt Nam 2021 14 Hình 1.9 Biểu đồ thể mức độ đón nhận sản phẩm doanh nghiệp: 15 Hình 2.1 Chức tổng thể 24 Hình 2.2 Cấu trúc chức 25 Hình 2.3 Phát triển cấu trúc làm việc 27 Hình 2.4 Lựa chọn cấu trúc làm việc 29 Hình 3.1 Xác lập layout thơ 33 Hình 3.2 Bộ phận lọc thơ sản phẩm 33 Hình 3.3 Máng dẫn sản phẩm 34 Hình 3.4 Rulo 34 Hình 3.5 Puley 35 Hình 3.6 Dây đai 35 Hình 3.7 Thuật tốn Yolo 36 Hình 3.8 Sơ đồ thuật tốn 37 Hình 3.9 Predict Object 37 Hình 3.10 Q trình xây dựng thuật tốn 39 Hình 3.11 Q trình gán nhãn 40 Hình 3.12 Kết nhận diện 42 Hình 3.13 Kết nhận diện 43 SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) Hình 3.14 Kết nhận diện 43 SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) Hình 3.15 Kết nhận diện 44 Hình 3.16 Kết nhận diện 45 Hình 3.17 Checklist cụ thể 47 Hình 3.18 Lưu đồ giải thuật hệ thống 48 Hình 3.19 Phác thảo hệ thống 49 Hình 4.1 Bản vẽ hệ thống đẩy phân loại 53 Hình 4.2 Bản vẽ khung băng chuyền 54 Hình 4.3 Biên dạng khung 55 SKKN Tiểu Luận PRO(123docz.net) Lời nói đầu Ngày nay, xã hội ngày phát triển Công nghiệp hóa, đại hóa ngày nâng cao để phát triển đất nước cải thiện sống người dân Vì việc ứng dụng khoa học kỹ thuật ngày rộng rãi, phổ biến mang lại hiệu cao hầu hết lĩnh vực kinh tế, kỹ thuật đời sống xã hội Xét điều kiện cụ thể nước ta công cơng nghiệp hóa, đại hóa sử dụng ngày nhiều thiết bị điều khiển tự động q trình sản xuất, gia cơng chế biến sản phẩm… Điều dẫn đến việc hình thành hệ thống sản xuất linh hoạt, cho phép tự động hóa mức độ cao sở sử dụng máy CNC, robot cơng nghiệp Trong có khâu quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm hệ thống phân loại sản phẩm Hệ thống phân loại sản phẩm nhằm chia sản phẩm nhóm có thuộc tính với để thực đóng gói hay loại bỏ sản phẩm hỏng Hiện để phân loại sản phẩm người ta thường sử dụng loại cảm biến với chức khác để phân loại sản phẩm theo mong muốn Những cảm biến vận hành tương đối đơn giản dễ gây nhiễu Hiện công nghệ Xử lý ảnh phát triển mạnh vận dụng nhiều nghành áp dụng vào sản xuất Nhóm thiết kế nghĩ đến giải pháp hệ thống tự động phân loại bánh kẹo sử dụng cơng nghệ xử lý ảnh Hệ thống phân loại nhanh chóng loại bánh băng tải đưa loại bánh vào hộp sản phẩm Hình 3.13 Kết nhận diện Hình 3.14 Kết nhận diện Hình 3.15 Kết nhận diện Hình 3.16 Kết nhận diện 3.1.4.6 Checklist Mức độ đánh giá Danh sách Nội dung Tốt Vừa phải Chức - Thực chức phân loại bánh kẹo đạt suất độ xác theo yêu cầu - Chức phụ trợ: khả hoạt động thiết bị đếm sản phẩm, phận cấp liệu Nguyên tắc - Nhận biết loại sản phẩm đẩy làm việc sản phẩm thùng chứa quy định Bố trí - Khả chống móp, méo, biến dạng khung băng chuyền chịu lực tác động 700N - Khả chịu lực kéo băng tải - Tính nguyên vẹn sản phẩm sau phân loại An toàn - Khung băng chuyền đảm bảo khả cách điện chống rỉ sét điều kiện làm việc Việt Nam Cơng - Hình dáng gọn gàng, kết cấu thái học vững chắc, đảm bảo thẩm mĩ, góc cạnh sắc bo trịn - Vị trí đặt khối chức khoa học - Giao diện dễ sử dụng với người vận hành Kém Rất Sản xuất - Có khả đưa vào sản xuất số lượng lớn mà đảm bảo tính cơng nghệ - Vật liệu sử dụng giải pháp nhóm chức đảm bảo tính kinh tế đưa vào sản xuất hàng loạt Kiểm - Kết kiểm tra bắt buộc toàn tra chất hệ thống sau hoàn thiện lượng - Kết kiểm tra ngẫu nhiên nhóm chức trình sản xuất Lắp ráp - Sản phẩm tháo dời, lắp ráp lại để phục vụ nâng cấp, thay thế, bảo dưỡng, vận chuyển Vận - Sử dụng vật liệu chống va đập, chuyển thực nguyên tắc vận chuyển, đảm bảo hệ thống không bị hư hại Bảo dưỡng - Hệ thống dễ dàng bảo dưỡng, thời gian tối thiểu lần bảo dưỡng để hệ thống hoạt động ổn định tháng/lần Hoạt động - Hệ thống hoạt động ổn định, bền bỉ, tiếng ồn độ rung nhỏ Chi phí - Đảm bảo mức chi phí chế tạo < 210 triệu đồng - Chi phí vận chuyển khơng vượt q 15% so với chi phí sản xuất Lịch trình - Đảm bảo tiến độ sản xuất kế hoạch đề Hình 3.17 Checklist cụ thể Thiết kế cụ thể 3.2 Tích hợp hệ thống 3.2.1 Lưu đồ giải thuật hệ thống Hình 3.18 Lưu đồ giải thuật hệ thống 3.3 Phác thảo hệ thống Hình 3.19 Phác thảo hệ thống Phần 4: Phụ lục 4.1 Chương trình lập trình import cv2 import numpy as np # Load Yolo net = cv2.dnn.readNet("yolov4-tiny-custom_last.weights", "yolov4-tiny-custom.cfg") classes = [] with open("obj.names", "r") as f: classes = [line.strip() for line in f.readlines()] print(classes) layer_names = net.getLayerNames() #print(layer_names) output_layers = [layer_names[i[0] - 1] for i in net.getUnconnectedOutLayers()] #print(output_layers) colors = np.random.uniform(0, 255, size=(len(classes), 3)) # Loading image img = cv2.imread("chocopie.jpg") #img = cv2.resize(img, None, fx=0.2, fy=0.2) height, width, channels = img.shape # Detecting objects blob = cv2.dnn.blobFromImage(img, 0.00392, (416, 416), (0, 0, 0), True, crop=False) net.setInput(blob) outs = net.forward(output_layers) # Showing informations on the screen class_ids = [] confidences = [] boxes = [] for out in outs: for detection in out: scores = detection[5:] class_id = np.argmax(scores) confidence = scores[class_id] if confidence > 0.5: # Object detected center_x = int(detection[0] * width) center_y = int(detection[1] * height) w = int(detection[2] * width) h = int(detection[3] * height) # Rectangle coordinates x = int(center_x - w / 2) y = int(center_y - h / 2) boxes.append([x, y, w, h]) confidences.append(float(confidence)) class_ids.append(class_id) indexes = cv2.dnn.NMSBoxes(boxes, confidences, 0.5, 0.4) print(indexes) font = cv2.FONT_HERSHEY_PLAIN for i in range(len(boxes)): if i in indexes: x, y, w, h = boxes[i] label = str(classes[class_ids[i]]) color = colors[class_ids[i]] cv2.rectangle(img, (x, y), (x + w, y + h), color, 2) cv2.putText(img, label, (x, y + 30), font, 3, color, 3) cv2.imshow("Image", img) cv2.waitKey(0) cv2.destroyAllWindows() 4.2 Bản vẽ Hình 4.1 Bản vẽ hệ thống đẩy phân loại Hình 4.2 Bản vẽ khung băng chuyền Hình 4.3 Biên dạng khung ... nghành áp dụng vào sản xuất Nhóm thiết kế nghĩ đến giải pháp hệ thống tự động phân loại bánh kẹo sử dụng cơng nghệ xử lý ảnh Hệ thống phân loại nhanh chóng loại bánh băng tải đưa loại bánh vào... chủ đề: Thiết kế hệ thống tự động phân loại bánh kẹo sử dụng công nghệ xử lý ảnh Hoạt động sinh viên Nội dung 1: Phân tích nhiệm vụ thiết kế - Thiết lập danh sách yêu cầu Nội dung 2: Thiết kế sơ... Từ việc phân tích thị trường, cơng ty lập kế hoạch để sản xuất dự án pháp hệ thống tự động phân loại bánh kẹo sử dụng công nghệ xử lý ảnh Với đội ngũ công ty tiến hành nghiên cứu, thiết kế, phát