一种基于视觉-力反馈的小麦种子切片取样方法和系统

    公开(公告)号:CN118130140B

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202410220378.6

    申请日:2024-02-28

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于视觉‑力反馈的小麦种子切片取样方法和系统。本发明通过机械臂将小麦种子转移至取样平台上方;再利用外部视觉相机系统获取取样平台上刀片和小麦种子的图像,进而获得刀片和小麦种子的位置信息;接着,根据待切割的胚乳样品长度以及刀片和小麦种子的位置信息调整机械臂的位姿,机械臂将小麦种子转移至取样平台的U字型槽中并且小麦种子的待切割胚乳部分设置在U字型槽外;然后控制取样平台夹持小麦种子并切片,切片过程中实时采集切割力信号,直至切割成功后。本发明通过结合深度学习、LQR最优控制等技术,针对种子外形差异设定合适的切割取样参数,进而保证种子母体的活性和切合后样品量满足后续检测需求。

    一种基于多任务感知网络的细胞形变控制方法

    公开(公告)号:CN116402775A

    公开(公告)日:2023-07-07

    申请号:CN202310319226.7

    申请日:2023-03-29

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于多任务感知网络的细胞形变控制方法。本发明将显微相机采集获得的多张细胞‑微针图像输入多任务感知网络模型中进行训练,获得训练好的多任务感知网络模型;接着显微相机采集待预测的细胞‑微针图像后再输入到训练好的多任务感知网络模型中,输出获得对应的细胞分割图和针尖位置;再根据细胞分割图和针尖位置计算计算细胞的形变与细胞穿刺力,基于细胞的形变与细胞穿刺力调整细胞穿刺速度;不断调整细胞穿刺速度,直至细胞穿刺成功。本发明基于网络提取信息,通过点接触模型估计穿刺力,可以根据细胞变形状态自动调整穿刺速度,实现智能穿刺。

    基于微流控芯片的高通量细胞显微操作装置及控制方法

    公开(公告)号:CN114591827B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202210088321.6

    申请日:2022-01-25

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 周鸣川 郭祥雨

    Abstract: 本发明公开了一种基于微流控芯片的高通量细胞显微操作装置及控制方法。包括数字摄像头、计算机、控制器、驱动器、微流控芯片、注射装置、微量柱塞泵和倒置显微镜操作台,微量柱塞泵经驱动器、控制器和计算机电连接;微流控芯片上开有五个微量柱塞泵连通的五个盲孔,微流控芯片内部开有主通道,并在主通道一侧开有三个通道,另一侧开有锥形孔;注射装置包含注射针、内连接头、外连接头、压电元件、加持杆,注射装置上的注射针被弹性材料包裹,镶嵌在锥形孔中,用于注射细胞。本发明通过数字摄像头和步进电机形成闭环控制,实现细胞流水线式的自动化操作,减少人工手动操作的劳动量,提高操作效率和质量,加速动植物育种效率和科学研究。

    一种基于改进的ResNet模型的鸡只性别识别方法

    公开(公告)号:CN115331255A

    公开(公告)日:2022-11-11

    申请号:CN202210873428.1

    申请日:2022-07-22

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于改进的ResNet模型的鸡只性别识别方法,包括具备图像采集功能的设备获取具鸡只图像,提取鸡只所在的矩形包围框区域并表标注性别,形成具有性别标签的鸡只图像数据集;建立改进的ResNet鸡只性别识别模型:采用优化器优化;将训练集输入到优化后的鸡只性别识别模型中训练;精简;将新的鸡只图像输入基于改进的ResNet的鸡只性别识别模型中,得到输入图像中鸡只的性别识别结果。本发明设计了新的网络结构模型,并通过精简模块减轻了模型的参数和体积。根据鸡只图像即可预测出其性别,能够为养鸡场评估鸡群性别分布评估提供技术支撑、推动智慧养鸡场中巡检机器人性别识别功能的发展。

    基于微流控芯片的高通量细胞显微操作装置及控制方法

    公开(公告)号:CN114591827A

    公开(公告)日:2022-06-07

    申请号:CN202210088321.6

    申请日:2022-01-25

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 周鸣川 郭祥雨

    Abstract: 本发明公开了一种基于微流控芯片的高通量细胞显微操作装置及控制方法。包括数字摄像头、计算机、控制器、驱动器、微流控芯片、注射装置、微量柱塞泵和倒置显微镜操作台,微量柱塞泵经驱动器、控制器和计算机电连接;微流控芯片上开有五个微量柱塞泵连通的五个盲孔,微流控芯片内部开有主通道,并在主通道一侧开有三个通道,另一侧开有锥形孔;注射装置包含注射针、内连接头、外连接头、压电元件、加持杆,注射装置上的注射针被弹性材料包裹,镶嵌在锥形孔中,用于注射细胞。本发明通过数字摄像头和步进电机形成闭环控制,实现细胞流水线式的自动化操作,减少人工手动操作的劳动量,提高操作效率和质量,加速动植物育种效率和科学研究。

    可用气雾栽培的家庭蔬菜花卉培养装置

    公开(公告)号:CN104770284B

    公开(公告)日:2017-02-01

    申请号:CN201510185671.4

    申请日:2015-04-18

    Applicant: 浙江大学

    CPC classification number: Y02P60/216

    Abstract: 本发明公开了一种可用气雾栽培的家庭蔬菜花卉培养装置。本装置包括营养液循环区间、育苗区间、箱门、控制器装载箱、原料箱、植物承载小车、喷雾架等;原料箱和控制器装载箱安装在营养液循环区间侧面,营养液循环区间正上方设有育苗区间,营养液循环区间和育苗区间前侧设有箱门,形成封闭的种植栽培系统;营养液循环区间上部为家庭蔬菜花卉培养空间,底部为用于盛放营养液的营养液池,上部种植空间通过平行的挂灯隔板分隔为多个植物种植子空间,育苗区间为育苗种植空间,可装载育苗穴盘。本发明提出了一种简单的气雾式家庭蔬菜花卉培养装置,且种植架为立墙式可移动的架构,解决了现有家庭蔬菜花卉培养装置存在的空间利用率低、植物更换困难、营养循环困难,不能全年生产等问题。

    一种适用于柔性气动夹爪的抓取力闭环控制方法

    公开(公告)号:CN117863184B

    公开(公告)日:2024-09-13

    申请号:CN202410119330.6

    申请日:2024-01-29

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于柔性气动夹爪的抓取力闭环控制方法。方法包括将薄膜压力传感器贴附在柔性气动夹爪的末端,获取压力传感器的电压信号;经过传感器标定和卡尔曼滤波步骤后,得到夹爪的抓取力大小和分布情况;接下来计算平均抓取力与期望抓取力之间的误差,作为控制器的输入;设计抓取力双闭环控制器,其中外环为带死区的增量式PID抓取力控制器,内环为位置式PID气泵空气压强控制器;将上述力感知、处理、控制的过程循环进行,即可实现柔性气动夹爪的抓取力闭环控制。本发明用于机器人自动化抓取柔性、易损、可变形的农产品或食品,有效防止抓取过程中造成的损伤、早期瘀伤等情况,有望在农产品或食品加工生产线上得到实际应用。

    基于深度学习的机器人视网膜下注射针的检测与定位方法

    公开(公告)号:CN117671237B

    公开(公告)日:2024-09-03

    申请号:CN202311564830.2

    申请日:2023-11-22

    Applicant: 浙江大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于深度学习的机器人视网膜下注射针的检测与定位方法。本发明利用光学相干断层扫描2维横截面图像(OCT B‑扫描)中视网膜上方可见的针头部分信息来粗略定位视网膜下的针头位置,并裁剪图像感兴趣区域(ROI);然后将多个裁剪后的相邻图像送入到视网膜下注射针头检测和定位模型实现针头精确定位。本发明在输入数据的前景和背景之间提供了平衡,与完整的OCT B‑扫描相比,裁剪扫描数据包含更少的噪声和更少的镜像伪影,有助于生成高精度的结果。该方法不仅考虑了注射针的变形,而且不需要任何几何特征。本发明有助于提高视网膜下注射针的检测和定位精度。

    一种马铃薯种薯切种前专用的除石去土装置

    公开(公告)号:CN118451836A

    公开(公告)日:2024-08-09

    申请号:CN202410707640.X

    申请日:2024-06-03

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 周鸣川 吕伊宁

    Abstract: 本发明公开了一种马铃薯种薯切种机专用的除石去土装置。本发明中,在装置架外侧下部配置水箱,水箱前端安装有种薯升运装置,在装置架上从上至下安装种薯回转输送带总成和石块回转输送带总成,种薯回转输送带总成和石块回转输送带总成的入料端均位于水箱内,扇形压力助浮喷头固装在水箱上;循环水泵、出水管、扇形压力助浮喷头及回水管构成水体循环系统,在种薯回转输送带和石块回转输送带总成的出料端下侧安装种薯收集箱和石块收集箱;本装置利用了马铃薯种薯和石块下落速度差和扇形压力助浮喷头的作用,实现从种薯群中除石去土、清洗种薯且不伤种薯芽眼的工艺,具有结构原理新颖、独特、去石效率高、方法不损伤马铃薯芽眼、使用安全可靠的特点。

    基于微流控的五通道细胞显微操作手爪及控制方法

    公开(公告)号:CN113801776B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202111181061.9

    申请日:2021-10-11

    Applicant: 浙江大学

    Inventor: 周鸣川 郭祥雨

    Abstract: 本发明公开了一种基于微流控的五通道细胞显微操作手爪及控制方法。五通道手爪与微量柱塞泵连接,微量柱塞泵经驱动器、控制器、计算机和CCD摄像机依次电连接;光电传感器与控制器电连接,传动部件与步进电机和泵头连接;五通道手爪末端开设有一个内凹的半球面,半球面上依次开设五个通道,分别与五个微量柱塞泵连通;控制方法包括:中间通道用于吸附细胞,其余各通道用于喷射流体,通过控制调节五通道手爪中水流的流速,细胞仅发生旋转运动而不移动,细胞从当前的姿态调整到目标姿态。本发明通过控制五通道手爪的微流体喷射实现细胞三维姿态和位置的调整,减少了人工手动操作的劳动量,提高了操作效率和质量,并缓解了细胞损伤的问题。

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