(Đồ án hcmute) nghiên cứu, thiết kế, chế tạo mô hình máy phân loại bưởi da xanh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ NGHIÊN CỨU – THIẾT KẾ – CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHÂN LOẠI BƯỞI DA XANH GVHD: TƯỞNG PHƯỚC THỌ SVTH: TRẦN HẢI DƯƠNG MSSV: 15146021 SVTH: NGUYỄN HÒA HẬU MSSV: 15146032 SVTH: NGUYỄN HỮU ĐỨC MSSV: 15146027 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2019 an TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU – THIẾT KẾ – CHẾ TẠO MƠ HÌNH MÁY PHÂN LOẠI BƯỞI DA XANH GVHD : ThS TƯỞNG PHƯỚC THỌ SVTH : TRẦN HẢI DƯƠNG MSSV : 15146021 SVTH : NGUYỄN HÒA HẬU MSSV : 15146032 SVTH : NGUYỄN HỮU ĐỨC MSSV : 15146027 Khóa : 2015 Ngành : CNKT CƠ ĐIỆN TỬ Tp.Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019 an CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc -*** - NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn: ThS Tưởng Phước Thọ Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hòa Hậu MSSV: 15146032 Lớp: 15146CL1B Nguyễn Hữu Đức 15146027 15146CL1B Trần Hải Dương 15146021 15146CL1A Ngành: CNKT Cơ điện tử Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài: Tên đề tài: - Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mô hình máy phân loại bưởi da xanh Mục tiêu đề tài: - Thiết kế chế tạo mô hình máy phân loại bưởi da xanh - Hồn thành khâu xử lý ảnh để nhận diện, phân tích vùng khác màu tính thể tích bưởi - Hoàn thành vấn đề xử lý liệu, điều khiển qua máy tính vi điều khiển Nội dung thực đề tài: - Thiết kế mơ hình máy phân loại bưởi da xanh - Tính tốn lựa chọn thiết bị, linh kiện cho mơ hình - Viết chương trình xử lý ảnh giám sát hệ thống Visual Studio - Viết chương trình điều khiển Arduino - Tạo trang web giám sát & điều khiển thơng qua Raspberry - Thi cơng lắp đặt mơ hình khí - Thi cơng lắp đặt linh kiện điện tử - Vận hành mơ hình khắc phục sai sót nảy sinh Sản phẩm dự kiến: - Mơ hình máy phân loại bưởi da xanh điều khiển hai chế độ phân loại theo khối lượng tỷ trọng, giám sát qua web server TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i an CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc -*** - PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Họ tên Giảng viên hướng dẫn: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:………(Bằng chữ: .) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giảng viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii an CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc -*** - PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên sinh viên: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Họ tên Giảng viên phản biện: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không? Đánh giá loại: Điểm:…………(Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20… Giảng viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iii an LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, chúng em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến nhà trường, khoa Đào tạo chất lượng cao, ngành CNKT Cơ điện tử, thầy tận tình giảng dạy, truyền đạt cho chúng em kiến thức sở chuyên môn suốt bốn năm học vừa qua Chúng em xin chân thành cảm ơn ThS Tưởng Phước Thọ, thầy trực tiếp hướng dẫn, bảo tận tình, định hướng, góp ý dẫn tài liệu thực đồ án Cuối chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình , người ln bên cạnh, động viên hỗ trợ để nhóm hồn thành đồ án Mặc dù cố gắng nỗ lực nhiều, song đồ án chắn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Kính mong nhận góp ý dẫn quý thầy để nhóm hồn thành đồ án tốt học kỳ Xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực iv an TĨM TẮT Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy phân loại bưởi da xanh Bưởi da xanh loại trái có giá trị cao, có tiềm vượt trội xuất Để đạt tiêu chuẩn VietGap nói riêng, GlobalGap nói chung, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng khách hàng, cần phân loại đầu vào cách nghiêm ngặt Do đó, phân loại giai đoạn quan trọng nhất, định chất lượng sản phẩm tiêu thụ Hiện nay, vựa trái thuê nhiều nhân công để tiếp nhận, phân loại đóng gói bưởi Họ phân loại dựa kinh nghiệm số bí tiết lộ Hơn nữa, bưởi da xanh lại mang nhiều yếu tố phân loại phức tạp, khơng dựa vào kích cỡ màu sắc loại trái khác Nhận vấn đề này, nhóm định nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy phân loại bưởi với mục tiêu phục vụ nhu cầu tiêu thụ bưởi da xanh góp phần đẩy mạnh việc tiêu thụ mặt hàng nơng sản nói chung Để xác định đâu yếu tố phân loại bưởi da xanh, trực tiếp gặp nhà vườn trồng bưởi, tham quan vựa trái thương lái để tham khảo cách thức phân loại, từ đưa định hướng cụ thể cho đường nghiên cứu Bên cạnh đó, tiến hành thu thập phân tích tài liệu, thơng tin dự án phân loại trái có ngồi nước Sau đó, xây dựng mơ hình lý thuyết tiến hành thiết kế mơ hình khí, song song với việc thiết kế hệ thống điều khiển cho máy Khi thiết kế hoàn thành, bắt đầu lựa chọn vật liệu, thiết bị bao gồm vật tư, linh kiện có sẵn bán thị trường Tiếp theo, tiến hành thi cơng mơ hình liên tục cải thiện sản phẩm Tiến hành thực nghiệm phân tích mơ hình hồn thành, ghi nhận ưu - nhược điểm, tìm cách khắc phục thiếu sót, đo đạc thông số hoạt động thiết bị để so sánh kết tính tốn lý thuyết Cuối cùng, đánh giá kết rút kết luận Sau hồn thành mơ hình, tiến hành thực nghiệm phân loại với đặc trưng thuộc loại lần, thu kết phân loại theo khối lượng xác đạt sai số Tuy nhiên, kết thể tích cịn nhiều sai số Bưởi phân loại tương thích với tiêu chí thực tế Tỷ lệ thành cơng ước tính 70% Bên cạnh đó, linh hoạt thay đổi chế độ phân loại (khối lượng tỷ trọng) giám sát thông số phân loại giao diện điều khiển WinForm Nhìn chung, mơ hình đáp ứng tiêu chí đặt ban đầu phân loại sát với thực tế Những hạn chế đa phần nằm xử lý ảnh chưa thể tối ưu thuật tốn nên cịn xử lý chậm, sai số nhiễu Mơ hình phát triển theo hướng ứng dụng AI, Machine Learning để đạt hiệu Bên cạnh đó, mở rộng phạm vi dán nhãn, bọc lưới đóng gói tự động bưởi da xanh v an MỤC LỤC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ii PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT .v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU x DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ xii CHƯƠNG GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài 1.3 Khảo sát đề tài 1.3.1 Khảo sát cách thức phân loại bưởi thị trường 1.3.2 Phân tích dự án liên quan .7 1.4 Mục tiêu nghiên cứu 11 1.5 Đối tượng, phạm vi công cụ nghiên cứu 11 1.5.1 Đối tượng nghiên cứu 11 1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 11 1.5.3 Công cụ nghiên cứu 11 1.6 Phương pháp nghiên cứu 12 1.6.1 Cơ sở phương pháp luận 12 1.6.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể 12 1.7 Kết cấu báo cáo đồ án 12 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 13 2.1 Lựa chọn động điện 13 2.2 Truyền động xích 13 2.2.1 Xác định số đĩa xích 13 2.2.2 Xác định bước xích 14 2.3 Các phần tử hệ thống khí nén 15 2.3.1 Van đảo chiều 15 2.3.2 Xy lanh khí nén 16 2.4 Xử lý ảnh 16 vi an 2.4.1 Một số khái niệm 16 2.4.2 Không gian màu RGB 17 2.4.3 Trình tự bước xử lý ảnh 17 2.5 Xây dựng mơ hình hồi quy tuyến tính 19 2.5.1 Khái niệm 19 2.5.2 Phương sai 19 2.5.3 Hồi quy tuyến tính đơn biến 20 2.5.4 Phương pháp bình phương cực tiểu 20 2.6 Tỷ trọng 20 2.7 Cấu trúc hệ thống điều khiển – giám sát qua web server 21 2.7.1 Khái niệm 21 2.7.2 LAMP server 21 2.7.3 Thiết lập LAMP Server 22 CHƯƠNG : THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG 23 3.1 Phần khí 23 3.1.1 Yêu cầu kỹ thuật 23 3.1.2 Tổng quát 23 3.1.3 Tính tốn – lựa chọn băng tải 24 3.1.4 Tính tốn – thiết kế truyền xích 27 3.1.5 Tính tốn - thiết kế cấu máng phân loại 29 3.1.6 Thiết kế - lựa chọn xy lanh chi tiết liên quan 32 3.1.7 Thiết kế chi tiết bàn cân Loadcell 34 3.1.8 Thiết kế hộp chống nhiễu 36 3.1.9 Chọn vật liệu 36 3.1.10 Gia cơng khung khí 37 3.2 Phần điều khiển 38 3.2.1 Cấu trúc hệ thống điều khiển 38 3.2.2 Thiết kế mạch điều khiển 39 3.2.3 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống điều khiển 42 3.2.4 Giải thuật điều khiển 47 3.2.5 Nguyên lý hoạt động 50 3.2.6 Giao diện kết 52 CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ PHÂN TÍCH 55 vii an 4.1 Kết thực nghiệm 55 4.1.1 Thực nghiệm bàn cân Loadcell 55 4.1.2 Thực nghiệm xây dựng mơ hình hồi quy 58 4.1.3 Hoạch định khoảng giá trị tỷ trọng để phân loại bưởi 64 4.1.4 Thực nghiệm tổng hợp 66 4.2 Phân tích & nhận xét kết đạt 73 4.3 Giải pháp 73 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 74 5.1 Những kết đạt 74 5.2 Những kết chưa đạt 74 5.3 Hướng phát triển đề tài 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 viii an c Xây dựng phương trình hồi quy từ số liệu có Mục đích việc xây dựng phương trình hồi quy để tìm thể tích bưởi (đại lượng đầu ra) từ diện tích bề mặt bưởi chụp (đại lượng đầu vào) Giá trị thể tích thực bưởi thực nghiệm qua việc đo thể tích mực nước dâng vấn đề cần tìm phương trình để cần xử lý ảnh tính đượcd iện tích bề mặt bưởi tính thể tích (gần đúng) bưởi Giả sử phương trình hồi quy thể tích theo diện tích thực nghiệm dạng: V =α𝑆+𝛽+𝜖 (4.1) Với: 𝜀~ 𝑁(0, 𝜎) S biến diện tích V biến thể tích  Điều kiện ràng buộc: bưởi lấy ảnh từ vị trí, khoảng cách đến Camera (tại vị trí bàn cân hộp chống nhiễu) Theo phương pháp bình phương cực tiểu: 𝛽= ∑𝑛1 𝑉𝑖 ∑𝑛1 𝑆𝑖2 − ∑𝑛1 𝑆𝑖 ∑𝑛1 𝑆𝑖 𝑉𝑖 𝑁 ∑𝑛1 𝑆𝑖2 − (∑𝑛1 𝑆𝑖 ) α= 𝑁 ∑𝑛1 𝑆𝑖 𝑉𝑖 − ∑𝑛1 𝑆𝑖 ∑𝑛1 𝑉𝑖 𝑁 ∑𝑛1 𝑆𝑖2 − (∑𝑛1 𝑆𝑖 ) = 273556,904 = 108,051 Kết quy hoạch thực nghiệm: PT hồi quy 𝑉 = 108,051𝑆 + 273556,904 62 an Hình 4.6: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ hồi quy S V53 Chú thích: : đồ thị phương trình hồi quy : điểm biểu diễn giá trị thực nghiệm  Kiểm nghiệm kết Hình 4.7: Giao diện chương trình XLA sau nhập phương trình hồi quy 54 53 54 Ảnh lấy từ giao diện phần mềm Graph Ảnh lấy từ giao diện WindowForm 63 an Đối chiếu kết tính tốn qua chương trình XLA V = 1,223 (dm3) với kết tính thể tích bưởi thơng qua đo mực nước dâng V = 1,214 (dm3), nhận thấy chúng sai khác 0,09 Tính phương sai: 𝑆̅ = 371095,46 = 15462,31 24 ∑(𝑆𝑖 − 15462,31)2 𝑉𝑎𝑟(𝑆) = = 102424040,2 24 − Hoạch định khoảng giá trị tỷ trọng để phân loại bưởi 4.1.3 Để chọn khoảng giá trị tỷ trọng để phân loại bưởi, trước tiên cần ý vào hai đại lượng: khối lượng m (𝑘𝑔) thể tích V (𝑑𝑚3 ) bưởi Ta có tỷ trọng: 𝑅𝐷 = 𝑚 𝑉 ( 𝑘𝑔 𝑑𝑚 ) Giả sử, khoảng giá trị phân bố khối lượng thể tích loại { 𝑎 𝑏 𝑏 𝑎 𝑘𝑔 𝑎 ≥ 𝑚 ≥ 𝑏 (𝑘𝑔) ≥ 𝑅𝐷 ≥ → 𝑅𝐷 ∈ [ , ] ( ) → 𝑐 ≥ 𝑉 ≥ 𝑑 (𝑑𝑚 ) 𝑑 𝑐 𝑐 𝑑 𝑑𝑚 Tiến hành thực nghiệm trực tiếp đo thể tích (đơn vị: dm3) từ đặc trưng thuộc loại 1, loại loại ứng với khoảng khối lượng định trước chúng kết hợp với việc so sánh, đối chiếu với kết khảo sát đề tài  Loại 3: thực nghiệm với với khối lượng thể tích sau:  Quả 1: 1,14kg 1,12𝑑𝑚3  Quả 2: 0,88kg 1,03𝑑𝑚3  Quả 3: 1,18kg 2,0𝑑𝑚3 1,1 > 𝑚 ≥ 0,7 →{ (1) 2,5 ≥ 𝑉 ≥ 0,9  Loại 2: thực nghiệm với với khối lượng thể tích sau:  Quả 1: 1,3kg 2,7𝑑𝑚3  Quả 2: 1,25kg 2,3𝑑𝑚3  Quả 3: 1,4kg 2,8𝑑𝑚3 64 an →{ 1,4 ≥ 𝑚 ≥ 1,1 3,0 ≥ 𝑉 ≥ 1,0 (2)  Loại 1: thực nghiệm với với khối lượng thể tích sau:  Quả 1: 2,0kg 4,4𝑑𝑚3  Quả 2: 1,7kg 3,1𝑑𝑚3  Quả 3: 1,5kg 2,8𝑑𝑚3 ≥ 𝑚 > 1,4 →{ (3) 5,0 ≥ 𝑉 ≥ 1,8 0,28 ≤ 𝑅𝐷1 ≤ 1,67 (1)(2)&(3) => { 0,36 ≤ 𝑅𝐷2 ≤ 1,4 0,28 ≤ 𝑅𝐷3 ≤ 1,22 với 𝑅𝐷1, 𝑅𝐷2, 𝑅𝐷3 tỷ trọng bưởi loại 1, loại loại Bảng 4.3: Kết thực nghiệm khoảng giá trị tỷ trọng Quả Số thực nghiệm V (dm3) m (kg) RD Loại 1,8 – 5,0 1,4 – 3,0 0,28 − 1,67 Loại 1,0 – 3,0 1,1 – 1,4 0,36 − 1,4 Loại 3 0,9 – 2,5 0,7 – 1,1 0,28 − 1,22 Cần kết hợp điều kiện: - Khối lượng m: điều kiện cần, yếu tố quan trọng thực tế (khảo sát thương lái) để phân loại - Tỷ trọng RD: điều kiện đủ, yếu tố định chất lượng múi bưởi, độ ngọt, độ chín kích cỡ thẩm mỹ (thể tích quy định) 65 an 4.1.4 Thực nghiệm tổng hợp Để đánh giá sai số kết qua lần vận hành, tiến hành thực nghiệm phân loại lần với đặc trưng thuộc loại, thu kết bảng 7.1 Hình 4.8: Hình ảnh máy sau hồn thành55 Hình 4.9: Bưởi băng tải vận chuyển đến vị trí cân lấy ảnh 56 Hình 4.10: Các trường hợp phân loại vận hành: loại 1, loại 2, loại 357 (từ phải sang trái) Ảnh chụp tác giả mơ hình Ảnh chụp tác giả mơ hình 57 Ảnh chụp tác giả mơ hình 55 56 66 an Bảng 4.4: Kết thực nghiệm tổng hợp Quả loại Quả Quả loại Quả loại Lần thứ (i) Kết m (kg) V (dm3) 𝒂 (%) 𝑚1 = 1,76 𝑉1 = 3,94 𝑚2 = 1,76 𝑉2 = 3,966 0,05 𝑚1 = 1,18 𝑉1 = 2,71 𝑚2 = 1,77 𝑉2 = 4,064 0,02 𝑚1 = 1,18 𝑉1 = 2,71 𝑚2 = 1,18 𝑉2 = 𝑚1 = 1,06 𝑉1 = 2,49 0,16 𝑚2 = 1,06 𝑉2 = 2,537 ảnh chụp từ giao diện xử lý m (kg) V (dm3) 𝒂 (%) 𝑚1 = 1,76 𝑉1 = 3,94 𝑚2 = 1,18 𝑉2 = 2,878 𝑚1 = 1,06 𝑉1 = 2,49 𝑚2 = 1,06 𝑉2 = 2,617 ảnh chụp từ giao diện xử lý 67 an m (kg) V (dm3) 𝒂 (%) 𝑚1 = 1,76 𝑉1 = 3,94 𝑚2 = 1,74 𝑉2 = 3,856 𝑚1 = 1,18 𝑉1 = 2,71 0,01 𝑚2 = 1,19 𝑉2 =2,818 𝑚1 = 1,06 𝑉1 = 2,49 𝑚2 = 1,06 𝑉2 = 2,613 ảnh chụp từ giao diện xử lý m (kg) V (dm3) 𝒂 (%) 𝑚1 = 1,76 𝑉1 = 3,94 𝑚2 = 1,76 𝑉2 = 3,693 𝑚1 = 1,18 𝑉1 = 2,71 0,04 𝑚2 = 1,18 𝑉2 = 2,819 𝑚1 = 1,06 𝑉1 = 2,49 𝑚2 = 1,06 𝑉2 = 2,573 ảnh chụp từ giao diện xử lý 68 an m (kg) V (dm3) 𝒂 (%) 𝑚2 = 1,76 𝑉2 = 4,049 𝑚1 = 1,18 𝑉1 = 2,71 𝑚2 = 1,19 𝑉2 = 2,817 𝑚1 = 1,06 𝑉1 = 2,49 𝑚2 = 1,06 𝑉2 = 2,585 ảnh chụp từ giao diện xử lý m (kg) V (dm3) 𝒂 (%) 𝑚1 = 1,76 𝑉1 = 3,94 𝑚1 = 1,76 𝑉1 = 3,94 𝑚2 = 1,71 𝑉2 = 3,84 𝑚1 = 1,18 𝑉1 = 2,71 2,9 𝑚2 = 1,18 𝑉2 = 2,991 𝑚1 = 1,06 𝑉1 = 2,49 𝑚2 = 1,06 𝑉2 = 2,611 ảnh chụp từ giao diện xử lý 69 an m (kg) V (dm3) 𝒂 (%) 𝑚2 = 1,72 𝑉2 = 3,614 𝑚1 = 1,18 𝑉1 = 2,71 0,05 𝑚2 = 1,18 𝑉2 = 2,703 𝑚1 = 1,06 𝑉1 = 2,49 0,05 𝑚2 = 1,06 𝑉2 = 2,598 ảnh chụp từ giao diện xử lý m (kg) V (dm3) 𝒂 (%) 𝑚1 = 1,76 𝑉1 = 3,94 𝑚1 = 1,76 𝑉1 = 3,94 𝑚2 =1,71 𝑉2 = 3,851 𝑚1 = 1,18 𝑉1 = 2,71 2,55 𝑚2 = 1,18 𝑉2 = 2,703 0,05 𝑚1 = 1,06 𝑉1 = 2,49 𝑚2 = 1,06 𝑉2 = 2,576 ảnh chụp từ giao diện xử lý Chú thích  𝒎, 𝑽 : ký hiệu khối lượng thể tích bưởi  𝒎𝟏 , 𝒎𝟐 : khối lượng bưởi đo cân điện tử bàn cân Loadcell (đơn vị: kg)  𝑽𝟏 , 𝑽𝟐 : thể tích đo qua mực nước dâng thông qua xử lý ảnh (đơn vị: dm3)  𝒂 : tỷ lệ phần trăm diện tích vùng khác màu bề mặt bưởi ảnh (đơn vị: %) 70 an Hình 4.11: Biểu đồ mô tả tương quan khối lượng bưởi thực nghiệm cân điện tử bàn cân loadcell 58 Chú thích: đường biểu diễn giá trị khối lượng đo cân điện tử đường biểu diễn giá trị khối lượng đo loadcell vùng sai số hai khối lượng 58 Ảnh lấy từ giao diện phần mềm vẽ đồ thị Graph 71 an Hình 4.12: Biểu đồ mô tả tương quan thể tích bưởi thực nghiệm qua đo đạc mực nước xử lý ảnh59 Chú thích: đường biểu diễn giá trị thể tích đo qua mực nước dâng đường biểu diễn giá trị thể tích tính qua xử lý ảnh vùng sai số hai thể tích 59 Ảnh lấy từ giao diện phần mềm vẽ đồ thị Graph 72 an Phân tích & nhận xét kết đạt 4.2 Sau tiến hành thực nghiệm phân loại lần với đặc trưng thuộc loại, thu kết sau: - Về khối lượng: phân chia loại quả, tương thích với kết phân loại mục tiêu - Về tỷ trọng nhận biết khuyết tật: nhiều hạn chế sai số nhiễu xử lý tính thể tích nhận biết vùng khác màu Tuy nhiên, cho kết với loại - Các vấn đề khác: o Đôi bưởi lăn vào hộp bị vướng vào che nên rơi chậm vào cân lăn nhanh không lọt vào bàn cân mà rơi thẳng xuống máng o Màn che gây vướng lúc bưởi lăn vào hộp chống nhiễu o Bưởi đảm bảo chất lượng, bị dập the sau phân loại - Tỷ lệ thành công ước tính đạt 70% Ưu điểm: Từ kết nhận thấy máy phân loại xác mặt khối lượng đạt sai số Nhược điểm: Kết xử lý ảnh bị nhiễu chưa xử lý triệt để ảnh hưởng màu sắc phần background xung quanh nên gây sai số, nhiên nhận thấy kết phân loại chế độ tỷ trọng đạt yêu cầu phân loại thực tế 4.3 Giải pháp - Sử dụng PLC làm xử lý trung tâm thay Arduino dễ bị nhiễu từ trường (gây reset) dùng chung với van điện từ Nghiên cứu xây dựng lại tốt thuật toán xử lý ảnh nhận diện vùng khác màu bưởi để phân tích tính lại kích thước bưởi xác Nghiên cứu ứng dụng AI, machine learning để đạt hiệu tốt phân loại theo tiêu chí nêu 73 an CHƯƠNG Những kết đạt 5.1        5.2 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Vận dụng kiến thức truyền động điều khiển Tính tốn lựa chọn vật liệu, thiết bị cần thiết cho mơ hình Viết chương trình xử lý ảnh để tính thể tích gần bưởi Thiết kế - lắp ráp mơ hình Phân loại xác theo khối lượng Tạo Webserver để giám sát điều khiển từ xa Vận hành máy chạy theo kết mong muốn Những kết chưa đạt o Kết tính thể tích phân tích vùng khác màu bưởi cịn nhiều sai số o Chưa đảm bảo hoàn toàn chất lượng bưởi cách tốt sau phân loại o Một vài vấn đề chưa khắc phục cách triệt để như: đơi lúc bưởi khơng rơi hồn tồn vào cân, bưởi rơi xuống máng đơi lúc cịn vướng lại, bưởi bị vướng vào che 5.4 Hướng phát triển đề tài  Mở rộng phạm vi dán nhãn, bọc lưới đóng gói tự động bưởi da xanh  Nghiên cứu để phân loại chi tiết, tối ưu hiệu (độ chín, độ brix …) thơng qua AI, machine learning 74 an TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trần Thiên Phúc, ĐH Bách Khoa TP.HCM, Thiết kế chi tiết máy công dụng chung (2011) [2] PGS.TS Nguyễn Quang Hoan, Học viện cơng nghệ bưu viễn thơng, Xử lý ảnh (2006) [3] Nguyễn Văn Dự – Nguyễn Đăng Bình, Quy hoạch thực nghiệm kỹ thuật (2011) [4] Nguyễn Ngọc Phương – Nguyễn Trường Thịnh, Hệ thống điều khiển tự động khí nén (2012) [5] Website từ điển bách khoa toàn thư (tiếng Việt): https://vi.wikipedia.org Tiếng Anh [6] Rafael C.Gonzalez, Richard E Woods, Digital Image Processing, 3rd Edition (2008) [7] George A F Seber and Alan J.Lee, Linear Regression Analysis, 2nd Edition (2003) [8] Derek Molloy, Exploring Raspberry Pi (2016) [9] Website hướng dẫn tạo trang web: https://www.w3schools.com 75 an S an K L 0 ... tài: - Nghiên cứu, thiết kế chế tạo mơ hình máy phân loại bưởi da xanh Mục tiêu đề tài: - Thiết kế chế tạo mơ hình máy phân loại bưởi da xanh - Hoàn thành khâu xử lý ảnh để nhận diện, phân tích... ảnh  Cơ cấu chấp hành xy lanh bố trí trước máng phân loại 1.4 Mục tiêu nghiên cứu - Thiết kế chế tạo mơ hình máy phân loại bưởi da xanh Phân loại bưởi theo hai tiêu chí: khối lượng tỷ trọng Có... để nhóm hồn thành đồ án tốt học kỳ Xin chân thành cảm ơn! Nhóm sinh viên thực iv an TĨM TẮT Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế chế tạo máy phân loại bưởi da xanh Bưởi da xanh loại trái có giá trị cao,