尤其用于包装带脐水果的带脐水果定向方法和装置与流程

本发明涉及一种用于定向带脐水果的定向方法。本发明尤其延伸到一种包括根据本发明的定向方法的用于包装带脐水果的包装方法、一种适用于实施根据本发明的定向方法和/或根据本发明的包装方法的电脑程序、一种包括被编程用于实施根据本发明的定向方法的可编程的处理单元的用于定向带脐水果的定向装置以及一种包括至少一个用于装卸水果的装卸机器人的用于包装带脐水果的包装装置，该包装装置适用于实施根据本发明的包装方法。

背景技术

一些称作带脐水果的水果(苹果、木瓜、桃、杏、一些番茄、一些梨、……)包括处在周边上的至少一个脐状凹陷。这可例如涉及在水果的眼部位置处的眼状凹槽和/或带柄凹腔。在包装这种带脐水果的包装期间，常常期望可监控水果在空间中相对于包装物的定向，以有利于将水果呈现给消费者。当水果被包装在板条箱或托盘中(尤其是在带槽腔的板条箱或托盘中，每个槽腔用于容纳水果)时，尤其是这种情况。事实上，由此优选地，具有相同包装的所有水果以各自的柄部沿着相同的线向且沿相同的方向的方式定向。还期望水果定向成使其中颜色尽可能具有吸引力的表面部分向上呈现，并且使所述表面部分对于相同的包装物而言尽可能一致。

到目前为止，尽管现有包装单元具有不断提高的自动化程度，不管该领域中的研究是老旧的还是提高的，对水果的定向仍由操作人员手动地实施，所述操作人员的任务特别辛苦且重复。

ep332477描述了一种用于输送水果或蔬菜的输送装置，所述输送装置包括被驱动旋转的两个纵向圆柱体以及布置在所述两个圆柱体之间的推进系统，所述推进系统包括多个回转元件(例如球状件)，所述多个回转元件在所述圆柱体之间平移移动，以在物体被驱动旋转时以与所述圆柱体的轴线平行的方式推动物体。每个球状件也被激励按照与通过所述圆柱体的旋转而授予的水果旋转轴线垂直的轴线旋转运动，直到所述球状件容置在水果的极端处的两个自然凹腔中的一个中。然而，已被证明，该装置效率不太高，许多水果最终并未正确地对齐。

ep0727355描述了一种用于包装水果(例如苹果和番茄)的包装方法，其中，每个水果可由辊子驱动围绕与辊子轴线平行的第一水平轴线以及围绕第二竖直轴线旋转，以使所述水果沿预确定定向。对每个水果实施光学分析，并且将所产生的图像与参考图像比较，以确定所述水果是否达到可接受的定向。通过与参考图像比较的这种方法缺乏可靠性，由于考虑到水果的形状和尺寸相对于参考图像有较大差异，这种参考图像实际上不能够保证每个水果的定向。因此，该方法不一定趋向最佳定向。

ep1183197描述了一种用于定向带脐水果(例如苹果或梨)的定向方法，所述定向方法能够使所述带脐水果沿相同的线向定向，并且花序(inflorescence)被定向成在带槽腔包装物中朝向上。每个被支撑在两个辊子之间的水果可被驱动围绕与辊子轴线平行的轴线自转(rotationpropre)，并且可由于插入在辊子之间的可旋转的抬升支撑件而被提升且被驱动围绕竖直轴线自转。该文件并没有描述可实施用于检测花序的位置并使所述花序定向成朝向上的方法，并且假设这通过辊子的旋转而总是可行的。然而，显然不是这种情况，因此该方法遭受到可靠性的这种缺乏而使得实际上无法实施。

wo2014/068418描述了一种用于定向带脐水果的定向方法，其中，由辊子驱动水果围绕第一旋转轴线x自转，同时借助于包括第一轴线x的定向平面a中的轮廓测定仪实施水果的轮廓图像，以便检测轮廓中的尖点并且测量水果的主轴线s相对于该第一轴线x的倾斜角。然后驱动水果围绕与第一旋转轴线x垂直的第二旋转轴线y旋转，以便使水果的主轴线s定向成在定向平面a中与第一旋转轴线x平行。

该方法还具有多个缺点。首先，对轮廓的检测需要由多个光源和布置成沿水平平面且围绕水果的多个摄像机组成的轮廓测定仪，所述轮廓测定仪特别复杂，并且需要将易碎且敏感的物体安置在辊子上方并且在水果的紧邻附近，这具有在辊子的加载或卸载期间损坏易碎部件的风险。另外，用于分析和检测轮廓中的尖点的算法同时特别复杂且可靠性不足。事实上，通过与预建立轮廓比较的方式的轮廓识别算法实施的对主轴线的检测不能提供可靠的结果，所述预建立轮廓不一定对应于所有可被处理的物体的轮廓，所述可被处理的物体的轮廓根据水果本身而较大地变化。还注意到，对水果的主轴线以及所述主轴线在水平平面中的存在性的检测的有效性根据该主轴线相对于水平旋转轴线的初始定向而明显变化。事实上，例如，如果物体的主轴线初始地相对于旋转轴线稍微倾斜，则在旋转过程中引起的轮廓变化较小。由几何构造导致了对水平平面中的主轴线的检测具有较大的误差。该方法也不能够定向无柄部的水果。

因此，尽管长期以来都感到存在需求并且先前已做出不同的努力，先前提出的任何定向方法都不足以可在实际上在工业规模上运用，这使得在包装线中仍然手动地定向水果。

技术实现要素：

本发明因此旨在克服这些缺点。

本发明因此旨在提供一种用于定向带脐水果的定向方法，该种定向方法通过使用较小成本的制造、安装和使用而具有增大的效率和可靠性。

本发明尤其旨在提供一种定向方法，该种定向方法充分地可靠和有效，并且充分经济以相对于水果的手动定向操作有竞争力。

本发明尤其旨在提供一种定向方法，该种定向方法尤其通过与具有高生产节奏的(特别是装配有装卸机器人(robotdemanutention)的)水果包装单元相关联而可与在农业环境中的实施相容。

本发明还旨在提供一种方法，该种方法能够使水果定向成一方面每个脐部沿预确定线向定向另一方面每个水果的最具彩色部分定向成朝向上。

本发明还旨在提供一种方法，该种方法可适用于带柄或不带柄的任何带脐水果(单脐水果或双脐水果)。

在整个文本中，表述“至少基本”以惯用的方式指示不需采用结构特征(例如，一个值)或功能特征来标记不具有物理方向的突然的不连续，但不仅涵盖该结构或该功能，还涵盖该结构或该功能的轻微变化，所述轻微变化在所考虑的技术领域中产生具有相同属性甚至相同等级的效果。而且，在整个文本中使用术语“平行”来囊括混同直线或混同平面的情况。

本发明因此涉及一种用于定向带脐水果的定向方法，其中：

-在第一定向阶段期间，所述水果被支撑且被驱动围绕第一旋转轴线自转，

-在后续的第二定向阶段期间，所述水果被支撑且被驱动围绕第二旋转轴线自转，所述第二旋转轴线与所述第一旋转轴线正交，

-至少在所述第一定向阶段中的至少一部分期间，借助于至少一个摄像机实施对所述水果的上表面的光学分析，所述至少一个摄像机布置在水果上方以实施所述水果的上表面的图像，这些图像传输到用于处理图像的处理单元，所述处理单元适用于分析这些图像并产生取决于水果定向的光学分析结果，

-所述水果围绕两个旋转轴线中的每个的旋转至少根据对所述水果的光学分析结果来控制，

其特征在于，

-所述第一定向阶段包括以下步骤：

○初始光学分析步骤，在所述初始光学分析步骤期间：

■所述水果的至少一个称作初始图像的图像按照光学取像轴线来实施，所述光学取像轴线与所述第一旋转轴线不平行，

■每个初始图像通过光学分析来分析，在每个初始图像中检测脐部的至少一部分的存在性，

○然后，旋转步骤，在所述旋转步骤期间，所述水果被驱动围绕所述第一旋转轴线按照在5°与45°之间的角度幅度自转，

○然后，后续光学分析步骤，在所述后续光学分析步骤期间：

■所述水果的至少一个称作后续图像的图像按照与所述初始图像同样的光学取像轴线来实施，

■每个后续图像通过光学分析来分析，在每个后续图像中检测脐部的至少一部分的存在性，

-所述处理单元执行条件裁定步骤，根据所述条件裁定步骤，当第一条件由对每个初始图像和每个后续图像的光学分析结果满足时，所述第一定向阶段停止并且所述方法继续，当在至少一个初始图像中检测到脐部的至少一部分而在每个后续图像中不再检测到脐部的至少一部分时，所述第一条件被满足。

已被证明，在许多无成效的尝试之后，根据本发明的方法的特征的组合出人意外地使得能够获得几乎完美的水果定向可靠性，这在苹果、梨、番茄等的情况下也良好适合。事实上，对于水果围绕第一旋转轴线的旋转的分开的至少两个连续图像的实施和条件裁定步骤尤其能够使水果的每个脐部沿称作第一定向平面的预确定平面定向，所述第一定向平面包含所述第一旋转轴线，并且与用于实施初始图像和后续图像的摄像机的光学取像轴线不平行(特别是至少基本垂直)。

根据本发明的方法可经受多个变型，所述多个变型涉及当所述第一条件被满足时在所述第一定向阶段之后执行的步骤(后续的步骤可尤其设置用于使每个脐部按照所述第一定向平面的优先线向定向并且/或者使水果的最具彩色部分定向成朝向上并且/或者使水果的柄部沿预确定方向定向)以及涉及当所述第一条件不被满足时在条件裁定步骤之后执行的步骤(以便优化水果的每个脐部在与所述光学取像轴线垂直的平面中的定向)。例如，其它光学分析装置可设置用于根据其它取像角度实施光学分析。由此，本发明的优点在于能够在一些实施方式中以简单、可靠和有效的方式精确且精细地定向水果，而不需添加额外的光学分析装置。

因此，在根据本发明的定向方法的一些有利实施方式中，当所述第一条件不被满足时，所述第一定向阶段的旋转步骤和后续光学分析步骤重复进行，然后通过将在所述旋转步骤和所述后续光学分析步骤重复进行之前的经实施的后续图像视作初始图像，所述条件裁定步骤由所述处理单元重复进行。

更具体地，有利地并且根据本发明，根据所述条件裁定步骤：

-当在至少一个初始图像中和在至少一个后续图像中都检测到脐部的至少一部分时，所述第一定向阶段的旋转步骤和后续光学分析步骤重复进行，

-当在每个初始图像中和在每个后续图像中都未检测到脐部的至少一部分时，并且当在所述第一定向阶段期间由所执行的不同旋转步骤产生的水果旋转的总角度幅度小于称作最大旋转幅度的预确定角度幅度时，所述第一定向阶段的旋转步骤和后续光学分析步骤重复进行，所述最大旋转幅度在180°与360°之间(尤其为大约270°)，

-当在每个初始图像中和在每个后续图像中都未检测到脐部的至少一部分时，所述第一定向阶段的旋转步骤和后续光学分析步骤重复进行，当在所述第一定向阶段期间由前面执行的不同旋转步骤产生的水果旋转的总角度幅度大于或等于所述最大旋转幅度时，所述第一定向阶段停止并且所述方法继续，

-当在每个初始图像中未检测到但在至少一个后续图像中检测到脐部的至少一部分时，所述第一定向阶段的旋转步骤和后续光学分析步骤重复进行，然后通过将在所述旋转步骤和所述后续光学分析步骤重复进行之前的经实施的后续图像视作初始图像，所述条件裁定步骤由所述处理单元重复进行。

根据本发明的这种定向方法能够确保快速地趋向使水果的每个脐部在第一定向平面中(尤其是在至少基本(特别是严格)水平的第一定向平面中)定向，所述第一定向平面与在所述第一定向阶段过程中实施的每个初始图像和每个后续图像的光学取像轴线至少基本垂直。

所述光学取像轴线需与第一旋转轴线不平行，以使得每个后续图像是水果的上表面部分的图像并且不同于通过每个初始图像视取的图像。所述取像轴线可相对于第一旋转轴线倾斜。然而，优选地，所述光学取像轴线与第一旋转轴线至少基本(特别是严格)正交，优选地至少基本(特别是严格)垂直。然而，注意到，在一些实施变型中，还能够设置多个摄像机以在不同波长光谱中或在相同波长光谱中形成多个初始图像(或多个后续图像)，这些摄像机沿取像轴线定向，所述取像轴线至少基本平行但彼此间隔开，例如经过第一旋转轴线的两侧。还能够通过组合由多个摄像机实施的多个图像(通过例如通过计算沿至少基本平行的光学取像轴线实施的多个原始图像的平均值来形成)来实施初始图像(或后续图像)，所述初始图像或后续图像的光学取像轴线由此是与原始图像的光学取像轴线平行的虚拟光学轴线，并且位于所述光学取像轴线之间，甚至与所述光学取像轴线隔有距离，尤其处在垂直平分线位置。

另外，所述第一旋转轴线为水果自转的旋转轴线并且为经过水果(优选地至少基本经过水果的几何中心或重力中心)的轴线。然而，注意到，当水果由支撑水果的辊子驱动自转时，该第一旋转轴线可相对于水果仅以近似的方式根据水果的外表面的形状和尺寸来限定。同样，所述第二旋转轴线为水果自转的旋转轴线并且为经过水果(优选地至少基本经过水果的几何中心或重力中心)的轴线。因此，这两个旋转轴线优选地至少基本在经过水果的点处(优选地至少基本在水果的几何中心或重力中心处)相交。因此，所述水果的两个自转轴线不仅彼此正交，还至少基本彼此垂直。

在一些实施方式中，有利地并且根据本发明，所述第二旋转轴线与称作第一定向平面的平面垂直，所述第一定向平面包含所述第一旋转轴线并且与所述光学取像轴线不平行。在优选实施方式中，所述光学取像轴线与所述第一旋转轴线至少基本(特别是严格)正交，有利地并且根据本发明，所述第二旋转轴线与所述光学取像轴线至少基本(特别是严格)平行。在优选实施方式中，所述光学取像轴线与所述第一旋转轴线至少基本(特别是严格)垂直，有利地并且根据本发明，所述第二旋转轴线与所述光学取像轴线至少基本(特别是严格)重合。

另外，在一些优选实施方式中，所述第一旋转轴线包含在水平平面中，并且所述第二旋转轴线是竖直的。而且，优选地，所述光学取像轴线也由此是竖直的。

另外，根据本发明的方法的第一定向阶段的旋转步骤可经受多个变型，以尤其使该旋转步骤的时长最小化并且使根据本发明的方法的总时长最小化，这尤其根据水果的几何学特征和尺寸特征来实施。

因此，尤其是在该旋转步骤期间，所述水果被驱动按照在10°与20°之间(对于苹果，尤其为大约15°)的角度幅度旋转，该角度幅度的值尤其取决于光学分析技术，所述光学分析技术用于在图像中检测脐部和检测水果的每个脐部的脐状凹陷的相对平均尺寸。最佳值可通过实验确定。该角度幅度的值需尤其充分小以保证水果有效地移动(不滑动)，并且需提供充分的移动精确度以使得脐部在旋转之后被正确地定向(当仅在初始图像中检测到该脐部的一部分时)。该角度幅度的值充分大以优化该步骤的时长和所述方法的总时长。

同样，在一些有利实施方式中，所述初始光学分析步骤包括在至少一个初始图像中检测水果的中心，当在至少一个初始图像中检测到脐部的至少一部分时，并且在后继的旋转步骤期间，所述水果被驱动沿通过所检测到的水果的中心和所检测到的脐部的各自位置确定的方向旋转，并且所述方向被选择成使得脐部向称作第一定向平面的平面的位移角度幅度最小化，所述第一定向平面包含所述第一旋转轴线并且与所述光学取像轴线不平行。在上文提及的优选实施方式中，所述第一定向平面为与所述光学取像轴线至少基本(特别是严格)垂直并且包含所述第一旋转轴线的平面。

在根据本发明的方法的光学分析步骤期间，任何合适的成像技术可用于检测水果中的脐部。然而，观察到，惊人地可靠的结果通过分析红外成像中的灰度等级来获得。因此，有利地并且根据本发明，在每个光学分析步骤期间，至少一个称作红外图像的图像至少借助于红外摄像机来实施，并且脐部的至少一部分的存在性在每个红外图像中以任务()的形式呈现，所述任务具有大于预确定灰度等级的灰度等级并且具有的尺寸小于水果的尺寸但大于预确定尺寸。可通过任何合适的图像分析技术(尤其借助于包括卷积和卷积核心的算法)在红外图像中检测该任务。对于根据本发明的方法的第一定向阶段的每个光学分析步骤，尤其是这种情况。事实上，已被证明，所述水果的脐部在红外成像中通过较阴暗任务来呈现。

有利地并且根据本发明，所述水果由波长大于500nm且小于1100nm(例如为大约740nm)的红外光源照明，并且使用至少一个红外摄像机，所述至少一个红外摄像机能够检测围绕红外光源的波的波长，例如为在350nm与100nm之间灵敏的红外摄像机，所述红外摄像机具有高通滤波器，所述高通滤波器的截止波长(longueurd'ondedecoupure)略微小于红外光源的波长，例如为大约700nm。

如上所述，在根据本发明的方法的第一定向阶段之后执行的步骤可经受多个变型。在一些优选实施方式中，有利地并且根据本发明，在所述第一定向阶段结束时，所述处理单元：

-辨识经实施的最后图像，在该最后图像中，脐部的至少一部分通过光学分析来检测，在该最后图像中确定水果的中心的位置，并且计算称作方位角的角度值，所述方位角形成在所述第一旋转轴线与称作脐部轴线的轴线之间，所述脐部轴线经过所检测到的脐部和所检测到的水果的中心，

-然后在所述第二定向阶段期间控制所述水果围绕第二旋转轴线按照通过方位角的经计算值确定的角度幅度旋转，以便使所述脐部轴线按照相对于所述第一旋转轴线的预确定定向来定向，所述预确定定向尤其与所述第一旋转轴线至少基本平行(特别是与所述第一旋转轴线严格平行)，或者与所述第一旋转轴线至少基本正交(特别是与所述第一旋转轴线严格正交)。

而且，根据本发明的定向方法还有利地包括比色优化步骤，所述比色优化步骤能够使水果的最具彩色部分安置在相同的确定位置。因此，有利地，根据本发明的方法包括在所述第二定向阶段之后的后续定向阶段，在所述后续定向阶段期间：

-所述水果被支撑且被驱动围绕所述第一旋转轴线在至少360°的旋转角度幅度上旋转，

-实施对所述水果的上表面的光学分析，以检测该上表面的具有最大色彩的部分，所述具有最大色彩的部分称作最具彩色部分，

-所述水果的旋转中止，使得所述最具彩色部分安置在上。

在根据本发明的方法的一些变型中，还能够设置与上文提及的步骤不同的步骤和/或在上文提及的步骤之间的中间步骤。例如，可在按照第二旋转轴线旋转之前设置至少一个尺寸形态学分析步骤并且/或者可在比色优化步骤之前或之后设置至少一个形态学缺陷寻找步骤。

本发明被应用于定向包括单个脐部或多个脐部(即眼状凹槽和带柄凹腔)并且具有或不具有柄部的水果(例如称作双脐水果的水果)。

这时，本发明更具体地涉及一种用于定向带柄水果的定向方法，其特征在于，所述定向方法包括在所述第二定向阶段之后的形态学光学分析步骤，所述形态学光学分析步骤适用于能够检测水果的柄部的位置。这种形态学光学分析步骤能够使柄部的位置相对于眼状凹槽的位置区分开。所述形态学光学分析步骤可例如在苹果的情况下基于所实施的图像和通过检测水果的相对于水果直径最大的最大直径位置来执行，所述最大直径位置与水果的脐部轴线垂直地经过所述水果的中心，柄部处于水果的最大直径一侧。

由此检测到的水果柄部的位置可简单地记录并且在后续被例如装卸机器人考虑，以使水果在带槽腔包装物中正确地定向。在一些实施方式中，根据本发明的方法还包括在所述形态学光学分析步骤之后的后续旋转步骤，在所述后续旋转步骤期间，所述水果被驱动围绕第二旋转轴线按照确定的角度幅度旋转，以使所述柄部安置在相对于所述第一旋转轴线的预确定角度位置。

本发明还延伸到一种适用于实施根据本发明的定向方法的定向装置。本发明因此涉及一种用于定向带脐水果的定向装置，所述定向装置包括：

-水果的第一支撑件，所述第一支撑件适用于支撑水果并且适用于驱动所述水果围绕第一旋转轴线自转，

-水果的第二支撑件，所述第二支撑件适用于支撑水果并且适用于驱动所述水果围绕第二旋转轴线自转，所述第二旋转轴线与所述第一旋转轴线正交，

-对水果的上表面进行光学分析的光学分析装置，所述光学分析装置包括至少一个摄像机，所述至少一个摄像机布置在水果上方，以可实施所述水果的上表面的图像，

-可编程的处理单元，所述可编程的处理单元适用于：

○分析图像并产生取决于水果定向的光学分析结果，

○至少根据对所述水果的光学分析结果控制所述水果围绕两个旋转轴线中的每个旋转，

其特征在于，所述可编程的处理单元被编程用于实施根据本发明的定向方法。

本发明还尤其延伸到一种用于将带脐水果包装到带槽腔包装物中的包装方法，其中，每个水果按照预确定定向安置到所述包装物的槽腔中，其特征在于，所述包装方法包括根据本发明的用于定向每个水果的定向方法。

本发明还延伸到一种用于实施根据本发明的包装方法的包装装置。本发明因此还涉及一种用于包装带脐水果的包装装置，所述包装装置包括用于定向水果的定向装置和至少一个用于装卸水果的装卸机器人，所述装卸机器人适用于使每个水果按照预确定定向安置在带槽腔包装物的槽腔中，其特征在于，所述包装装置包括本发明的定向装置。

本文中描述的可编程的处理单元可全部或部分地由可编程的信息系统形成，所述可编程的信息系统可由一个电脑程序或多个电脑程序实施，所述电脑程序可在单个信息系统或多个信息系统中同时存在激活和非激活的各种形式。例如，所述电脑程序可包括软件程序，所述软件程序由程序指令形成，所述程序指令的类型为源代码、目标代码、可执行代码或用于执行根据本发明的方法中的至少一部分步骤的其它格式。所述电脑程序可为可下载数据流或电脑可读介质的形式，其中包括经压缩或未经压缩形式的信号的记录装置。

本发明还延伸到一种电脑程序，所述电脑程序包括信息程序代码指令(尤其是构成可下载数据流的信息程序代码指令和/或记录在可编程的处理单元中的可使用的介质上的指令)，其特征在于，所述电脑程序包括由可编程的处理单元可读的编程部件，所述编程部件适用于在由所述可编程的处理单元执行时与所述可编程的处理单元一起并且与用于定向每个水果的定向装置一起(尤其与根据本发明的定向装置一起)执行根据本发明的定向方法和/或根据本发明的包装方法，所述定向装置适用于支撑和驱动每个水果围绕所述第一旋转轴线和围绕所述第二旋转轴线自转。

本发明还延伸到一种电脑程序，所述电脑程序包括信息程序代码指令(尤其是构成可下载数据流的信息程序代码指令和/或记录在可编程的信息和/或机器人系统中的可使用的介质上的指令)，其特征在于，所述电脑程序包括由可编程的信息和/或机器人系统可读的编程部件，所述编程部件适用于在由所述可编程的信息和/或机器人系统的可编程的处理单元执行(尤其是加载到该可编程的处理单元的存储器上)时与所述可编程的处理单元一起并且与用于定向每个水果的定向装置一起执行根据本发明的定向方法和/或根据本发明的包装方法，所述定向装置适用于支撑和驱动每个水果围绕所述第一旋转轴线和围绕所述第二旋转轴线自转。

本发明还延伸到一种电脑程序的产品，所述电脑程序包括信息程序代码指令，其特征在于，所述电脑程序包括由信息和/或机器人系统的可编程的处理单元可读的编程部件，所述编程部件适用于在由所述可编程的处理单元执行时与所述可编程的处理单元一起并且与用于定向每个水果的定向装置一起(尤其与根据本发明的定向装置一起)执行根据本发明的定向方法和/或根据本发明的包装方法，所述定向装置适用于支撑和驱动每个水果围绕所述第一旋转轴线和围绕所述第二旋转轴线自转。

本发明还延伸到一种在可编程的信息和/或机器人系统中的可使用的介质，该介质包括记录在该介质上并且在这种可编程的信息和/或机器人系统的可编程的处理单元中可使用的信息程序代码指令，其特征在于，所述介质包括记录在该介质上的由信息和/或机器人系统的可编程的处理单元可读的编程部件，所述编程部件适用于在由所述可编程的处理单元执行时与所述可编程的处理单元一起并且与用于定向每个水果的定向装置一起(尤其与根据本发明的定向装置一起)执行根据本发明的定向方法和/或根据本发明的包装方法，所述定向装置适用于支撑和驱动每个水果围绕所述第一旋转轴线和围绕所述第二旋转轴线自转。

如本文中所使用的，表述“可编程的信息和/或机器人系统中的可使用的介质”可涉及可容纳、记忆、通信、传播或传输程序以由终端、仪器或用于执行程序代码指令的装置使用或是与这种可编程的信息和/或机器人系统组合地使用的任何装置。作为非限制性示例，这种在可编程的信息和/或机器人系统中的可使用的介质可为终端、装置、仪器、系统、电子传播媒介、磁、光、电磁、红外线或半导体。这种介质的一些非穷举特殊示例可如下所述：信息终端、具有一个或多个导体的电连接、大容量存储器(硬盘、usb密钥……)、软盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)，可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、光学读取存储器(只读或可录的紧致磁盘)。本发明还延伸到一种表示根据本发明的电脑程序的可下载数据流。

本发明还涉及组合采用上文或下文提及的特征中的全部或部分的一种定向方法、一种定向装置、一种包装方法、一种包装装置、一种电脑程序、一种电脑程序的产品以及一种在可编程的信息和/或机器人系统中可使用的介质。

附图说明

通过阅读下文中以非限制性的方式给出的详细说明和附图，本发明的其它目的、特征和优点将更加清楚，在所述附图中：

-图1为示出了根据本发明实施方式的定向装置的示图，

-图2a为示出了根据本发明实施方式的定向装置的水果支撑件的示意性透视图，其中，用于按照第二旋转轴线驱动旋转的抬升杆件展开，水果由该抬升杆件承载，

-图2b为与图2a相似的示意性透视图，但为从相反一侧的视图，其中，用于按照第二旋转轴线驱动旋转的抬升杆件缩回，水果由支撑件的辊子承载，

-图3为示出了水果的几何学特征的示意性俯视图，所述几何学特征例如通过根据本发明实施方式的定向装置的光学分析装置视取，

-图4a和图4b分别为定向装置的水果支撑件的示意性正视图(vuesschématiquesenélévation)和俯视示意图，示出了根据本发明实施方式的定向方法的第一定向阶段的旋转步骤的第一示例，

-图5a和图5b分别为定向装置的水果支撑件的示意性正视图和俯视示意图，示出了根据本发明实施方式的定向方法的第一定向阶段的旋转步骤的第二示例，

-图6a和图6b分别为定向装置的水果支撑件的示意性正视图和俯视示意图，示出了在根据本发明实施方式的定向方法的第一定向阶段结束时的第一水果定向示例，

-图7a和图7b分别为定向装置的水果支撑件的示意性正视图和俯视示意图，示出了在根据本发明实施方式的定向方法的第一定向阶段结束时的第二水果定向示例，

-图8为定向装置的水果支撑件在根据本发明实施方式的定向方法的第二定向阶段过程中的示意性正视图，

-图9为定向装置的水果支撑件在根据本发明实施方式的定向方法的第二定向阶段结束时的示意性俯视图，

-图10为定向装置的水果支撑件在根据本发明实施方式的定向方法的第三定向阶段过程中的示意性正视图，

-图11为图10的示意性俯视图，

-图12为定向装置的水果支撑件在根据本发明实施方式的定向方法的第三定向阶段结束时的示意性俯视图，

-图13为定向装置的水果支撑件在根据本发明实施方式的定向方法的第四定向阶段过程中的示意性正视图，

-图14a和图14b分别为定向装置的水果支撑件在根据本发明实施方式的定向方法的第四定向阶段的第一示例开始时和结束时的示意性俯视图，

-图15a和图15b分别为定向装置的水果支撑件在根据本发明实施方式的定向方法的第四定向阶段的第二示例开始时和结束时的示意性俯视图，

-图16为允许分析水果形态学的水果图像示例，

-图17为根据本发明实施方式的包装方法的流程图，

-图18为根据本发明实施方式的定向方法的第一定向阶段的流程图，

-图19为示出了根据本发明的包装装置的正视图，

-图20为图19的装置的侧视图。

具体实施方式

带脐水果(例如苹果)具有至少一个脐部(图16)，所述至少一个脐部确定了称作脐部轴线10的轴线，所述水果总体上相对于所述脐部轴线至少基本回转对称。带脐水果可具有通常对应于带柄凹腔(桃、杏……)的单个脐部；或相反地，如在苹果的情况下，带脐水果可具有相反的两个脐部8、9，其中一个脐部8对应于带柄凹腔，另一个脐部9对应于眼状凹槽，所述脐部轴线10经过相反的两个脐部8、9。根据本发明的用于定向带脐水果的定向方法具有以下主要步骤。

在图17和图18上，矩形和菱形分别表示步骤和测试，所述步骤和测试通过下文提及的数字附图标记进行辨识。所述测试按标准iso5807呈现。

在第一加载步骤11中，带脐水果加载到根据本发明的用于定向带脐水果的定向装置上。该带脐水果可被提供到例如由us5626238或ep0670276描述的按尺寸分档单元的输出端处。由此，带脐水果的平均分档尺寸(即平均直径)被确定。水果在定向装置上的加载可通过用于将水果转移到由多个定向装置形成的工作台(blanc)的定向装置上的任何合适部件来执行，所述多个定向装置在按尺寸分档单元的输出端处彼此相邻(图19和图20)。

在变型中，所述定向装置可与包括按环路驱动的多个定向装置的输送器一体化，该输送器与其它水果输送机(例如水果的按尺寸分档单元的输送器)同步地驱动，以在生产线上实施对水果的定向(例如由ep1183197描述的)。在该情况下，加载步骤11是通过定向装置加载水果的步骤。

每个根据本发明的定向装置尤其包括光学分析装置，所述光学分析装置包括至少一个摄像机40和信息处理单元41，所述至少一个摄像机适用于可实施加载到定向装置上的带脐水果的图像，所述信息处理单元接收由每个摄像机40发送的信号并且适用于可分析由每个摄像机形成的图像，并且尤其适用于检测在定向装置上是否存在带脐水果。该信息处理单元41有利地为数字数据的信息处理单元，每个摄像机40提供表示水果图像的数字数据。在图1所示的示例中，定向装置包括两个摄像机40a、40b，例如，其中一个摄像机40a实施可见光域中的图像，另一个摄像机40b实施红外光域中的图像。

两个摄像机40a、40b彼此相邻，以使得所述两个摄像机的各自的光学取像轴线42a、42b彼此非常靠近并且趋向于定向装置的支撑件44的点43，所述支撑件能够支撑水果并驱动所述水果自转。

例如，所述水果由朝向支撑件44并朝向水果定向的红外光源71照明，所述红外光源的波长为大约740nm，并且红外摄像机40b是对于在350nm与1100nm之间的波长(该波长与截止波长为大约695nm的高通滤波器相关联)灵敏的摄像机。在可见光域的波长中灵敏的摄像机40a有利地设置有带通滤波器，所述带通滤波器的波长带例如在390nm与690nm之间。

如果由光学分析装置检测到在定向装置的支撑件44上存在水果，则所述支撑件44由信息处理单元41控制，以便执行如下详细描述的用于定向水果的定向步骤。

定向装置的支撑件44包括承载两个辊子46的水平板件45，所述两个辊子装配成在轴47上可旋转，所述轴被支撑且被引导相对于板件45按照彼此平行的水平旋转轴线51旋转。所述两个辊子46由电动机48经由传动带49驱动沿相同的旋转方向旋转。所述两个辊子彼此隔开一定距离，所述距离适用于能够在所述两个辊子之间支撑单个水果50。因此，辊子46的旋转因此带动自身滚动的水果50在辊子46上围绕与辊子46的旋转轴线51平行的第一旋转轴线52自转。

辊子46的旋转轴线51限定了水平平面，在所述水平平面中，可限定与辊子46的旋转轴线51垂直的轴线x以及与辊子46的旋转轴线51平行的轴线y。与该水平平面垂直并且与轴线x和y垂直的竖直线向限定了竖直的轴线z，轴线x、y、z限定了附图上所示的规格化正交直角坐标系。

支撑件44还承载夹置在辊子46的两个旋转轴线51之间的抬升杆60，所述抬升杆在所述两个辊子46之间向上竖直地延伸并且与这些辊子46的旋转轴线51正交地延伸。抬升杆60被引导且被驱动相对于由所述抬升杆穿过的支撑件44的板件45围绕竖直轴线61旋转。为此，所述板件45承载轴承62，所述轴承引导具有由抬升杆穿过的内通孔的轮件63旋转，所述内通孔具有键或槽。抬升杆60具有至少一个纵向凹槽64，所述至少一个纵向凹槽适用于可沿着轮件63的内通孔的至少一个键或槽滑动，以使得所述抬升杆60可相对于轮件63沿轴线61平移移动，同时总是与轮件63围绕轴线61连成一体旋转。

轮件63由传送带73驱动相对于板件45围绕抬升杆60的轴线61沿任一方向旋转，所述传送带与由板件45承载的电动机74联结。

抬升杆60是中空的并因此具有轴向通孔，并且所述抬升杆的上端部处承载吸附件65。所述抬升杆的下端部66被嵌入滑块67，以便可由该滑块驱动平移，并且可被驱动相对于滑动67围绕轴线61旋转。滑块67承载与抬升杆60的下自由端66连接的气动转动连结件68，以便使该下自由端66与吸气源(未示出)联接，同时允许抬升杆60围绕轴线61旋转而连结件68相对于滑块67固定。

滑块67由固定在板件45下方的四个导杆69在板件45下面引导，所述四个导杆向下竖直地延伸直到支撑板件70，在所述支撑板件上固定有千斤顶53的本体55，所述本体的致动杆54竖直地穿过支撑板件70以与滑块67连接。

当千斤顶53的致动杆54缩回到本体55中时，滑块67处于低位并且抵靠支撑板件70，抬升杆60向下缩回，并且吸附件65在隔有被支撑在这些辊子46之间的水果的距离的辊子46之间延伸(图2b)。没有被供应吸入空气的吸附件65与水果不接触并且与水果不配合。当千斤顶53的致动杆54展开时，滑块67处于高位并且在板件45紧邻下方，抬升杆60向上展开并且吸附件65在辊子上方向上延伸，以便提升和承载上文所述的被支撑在辊子46之间的水果。吸附件65被供应承载水果的吸入空气，当电动机74被启用时并且当抬升杆60被驱动围绕竖直轴线61旋转时，由吸附件65承载且与所述吸附件连成一体的水果也被驱动围绕该竖直轴线61自转。抬升杆60的竖直轴线61限定了水果自转的第二旋转轴线61，所述第二旋转轴线与水果自转的第一旋转轴线52正交。自转的第二旋转轴线61位于辊子46的旋转轴线51之间的中间位置，并且与水果自转的第一旋转轴线52至少基本垂直。然而，注意到，在根据本发明的定向装置的该实施例中，如果自转的第二旋转轴线61由于构造而具有相对于辊子46固定的位置和定向，而自转的第一旋转轴线52的情况并非如此，自转的第一旋转轴线的位置和定向仅相对于辊子46大致地限定，因为考虑到辊子46上滚动的水果50的外表面的形状和尺寸。因此，根据水果的特殊形状和尺寸，自转的第二旋转轴线61可与自转的第一旋转轴线52并不严格地相交。在所示的实施例中，自转的第一旋转轴线52包含在水平平面中，并且第二旋转轴线61是竖直的。抬升杆60由千斤顶53控制与竖直轴线z平行地竖直平移。

摄像机40a、40b的光学取像轴线42a、42b与竖直轴线z至少基本平行，并因此与水果自转的第二旋转轴线61至少基本平行，以使得摄像机能够实施对由辊子46或由抬升杆60支撑的水果50的上表面39的取像，以使得信息处理单元41实施对水果的该上表面39的光学分析。初始地，在加载步骤11期间，抬升杆60处于缩回位置，以使得当水果加载到支撑件44上时，该水果由辊子46支撑。

一旦在检测步骤21期间由摄像机40a、40b中的任一个在支撑件44上检测到水果，在信息处理单元41的控制上实施用于定向水果的第一定向阶段12，以便使每个脐部8、9和脐部轴线10安置在称作第一定向平面57的平面中，所述第一定向平面包含自转的第一旋转轴线52并且与所述光学取像轴线42b不平行，特别是与该光学取像轴线42b至少基本垂直。第一定向平面57与自转的第二旋转轴线61垂直并且与竖直轴线z垂直，即与水平平面xy平行，所述水平平面包含辊子46的轴线51。

为此，在初始光学分析步骤22期间实施水果的至少一个称作初始图像的第一图像，以便在信息处理单元41的存储器23中确定和记录水果的不同的尺寸参数，并且在该初始图像中检测脐部8、9的至少一部分的存在性。图3示意性示出了这些不同的尺寸参数：水果的沿轴线x的最大长度l(l＝xmax-xmin)；水果的沿轴线y的最大长度l(l＝ymax-ymin)；水果的几何中心cf的位置(xcf，ycf)(例如xcf是长度l的节段的中央，并且ycf是长度l的节段的中央)；水果的重力中心cg的位置(xcg，ycg)(重力中心可基于初始图像的像素重心来评估)；任选地在初始图像中通过阴暗任务t(ii)的存在性检测到的脐部的至少一部分的坐标(xt，yt)，这些坐标(xt，yt)与阴暗任务t(ii)的中心对应。这些尺寸参数可由摄像机40b基于实施在红外光域中的初始图像来确定。

至少一个称作初始红外图像ii的初始图像借助于红外摄像机40b来实施，并且脐部的至少一部分的存在性在该初始红外图像ii中以阴暗任务t(ii)的形式检测，所述阴暗任务例如具有大于预确定灰度等级的灰度等级并且具有的尺寸小于水果的尺寸但大于预确定尺寸，该预确定灰度等级和该预确定尺寸可通过实验根据要处理的水果的几何学特征限定，以便提供对图像中的脐部的较可靠的检测。该检测例如借助于包括卷积和卷积核心的图像处理算法来实施。

在该初始光学分析步骤22之后，信息处理单元41在旋转步骤24期间控制辊子46的旋转，以便驱动水果围绕自转的第一旋转轴线52自转。为此，如果在初始红外图像ii中检测到与脐部8、9的至少一部分对应的阴暗任务t(ii)，信息处理单元41确定水果的中心cf和所检测到的阴暗任务t(ii)的各自位置。

信息处理单元41控制辊子46沿基于对二维初始图像的分析确定的方向旋转，以在该二维初始图像中使所检测到的脐部远离水果的中心cf，这能够使脐部8、9向第一定向平面57的位移角度幅度最小化。如图4a、4b所示，与脐部8、9对应的阴暗任务t(ii)在水果的中心cf右方，辊子46被驱动按照所示的箭头旋转，以便驱动水果围绕自转的第一旋转轴线52沿图4a的顺时针方向(senshoraire)自转。相反地，在图5a和图5b所示的情形中，与脐部8、9对应的阴暗任务t(ii)在水果的中心cf左方，辊子46被驱动按照所示的箭头旋转，以便驱动水果围绕自转的第一旋转轴线52沿图5a的逆时针方向(senstrigonométrique)自转。

在每个旋转步骤24中，所述水果被驱动围绕第一旋转轴线52按照在5°与45°之间的角度幅度θ自转。更具体地，所述水果按照在10°与20°之间的角度幅度θ(对于苹果，尤其为大约15°)来确定，该角度幅度的值θ尤其取决于光学分析技术，所述光学分析技术用于在图像中检测脐部8、9和检测水果的每个脐部的脐状凹陷的相对平均尺寸。最佳值可通过实验确定。该角度幅度的值需尤其充分小以保证水果有效地移动(不滑动)，并且需提供充分的移动精确度，以尤其是使得脐部在旋转之后被正确地定向(当仅在初始图像中检测到该脐部的一部分时)。该角度幅度的值充分大以优化该步骤的时长和所述方法的总时长。

在该旋转步骤24执行之后，信息处理单元41控制称作后续光学分析步骤25的新光学分析步骤25，在所述后续光学分析步骤期间，所述水果的至少一个称作红外后续图像iu的红外图像由红外摄像机40b按照与初始红外图像ii同样的光学取像轴线42b实施，并且该后续红外图像通过光学分析来分析，以在该红外后续图像iu中以与在初始红外图像ii中检测脐部8、9同样的方式检测与脐部8、9的至少一部分对应的阴暗任务t(iu)的存在性。在该后续光学分析步骤25结束时，如果在后续红外图像中检测到脐部8、9，与该脐部对应的阴暗任务t(iu)的中心的坐标(xt，yt)记录在大容量的存储器23中。

在后续光学分析步骤25之后，条件裁定步骤32由信息处理单元41执行。在该条件裁定步骤32中，第一测试26由信息处理单元41执行，以确定初始红外图像ii是否包含与脐部8、9的至少一部分对应的阴暗任务t(ii)。如果该第一测试26确定在初始红外图像ii中检测到脐部8、9的至少一部分，第二测试27接下来由信息处理单元41执行，以确定红外后续图像iu是否还包含与脐部8、9的至少一部分对应的阴暗任务t(iu)。

如果第二测试27确定在红外后续图像iu中检测到脐部8、9的至少一部分，在后继的步骤30期间信息处理单元41用红外后续图像iu代替初始红外图像ii，因此通过将上一后续红外图像视作新的初始红外图像，通过使旋转步骤24然后后续光学分析步骤25再然后条件裁定步骤32重复进行来再次进行第一定向阶段12。

如果第二测试27确定在红外后续图像iu中未检测到脐部8、9的任何部分，在步骤31期间，第一定向阶段12停止，并且所述方法如下文所述地继续。

如果第一测试26确定在初始红外图像ii中未检测到脐部8、9的任何部分，第二测试28接下来由信息处理单元41执行，以确定红外后续图像iu是否还包含与脐部8、9的至少一部分对应的阴暗任务t(iu)。

如果第二测试28确定在红外后续图像iu中未检测到脐部8、9的任何部分，在步骤31期间，第一定向阶段12停止，并且所述方法如下文所述地继续。

如果第二测试28确定在红外后续图像iu中未检测到脐部8、9的任何部分，第三测试29被执行，以确定在第一定向阶段12期间由所执行的(不同)旋转步骤24产生的水果旋转的总角度幅度θt是否大于或等于称作最大旋转幅度θmax的预确定角度幅度，所述最大旋转幅度在180°与360°之间(尤其为大约270°)。在肯定的情况下，在步骤31期间，第一定向阶段12停止，并且所述方法如下文所述地继续。在否定的情况下，在后继的步骤30期间，信息处理单元41用红外后续图像iu代替初始红外图像ii，因此通过将上一后续红外图像视作新的初始红外图像，通过使旋转步骤24然后后续光学分析步骤25再然后条件裁定步骤32重复进行来再次进行第一定向阶段12。

在伴随着水果围绕第一旋转轴线52自转的该第一定向阶段12结束时，所述水果的脐部轴线10处于至少基本沿着第一定向平面57定向并且具有非常大的可靠性。用具有不同形状和不同分档尺寸的不同水果实施的不同试验证明事实上在所有情况下都以充分可靠的方式几乎系统地达到该结果，以可考虑在工业规模上的运用。

在该第一定向阶段12之后，所述方法由伴随着水果围绕与第一定向平面57垂直的第二旋转轴线61自转的第二定向阶段33继续。为此，在步骤13期间，信息处理单元41辨识已实施的最后红外图像di，在所述最后红外图像中，已通过光学分析检测到脐部8、9的至少一部分。包含脐部的至少一部分的该最后红外图像di可为初始红外图像或后续红外图像。

在后继的步骤14期间，信息处理单元41在该最后红外图像di中确定水果的中心cf的位置并且计算称作方位角γ的角度值，所述方位角在该步骤14期间形成在第一旋转轴线52与确定的脐部轴线10之间，所述脐部轴线例如为经过与所检测到的脐部8、9对应的阴暗任务的中心并且经过水果的中心cf的轴线。

在后继的步骤15期间，信息处理单元41控制水果围绕第二旋转轴线61按照通过方位角的经计算值γ确定的角度幅度自转，以便使脐部轴线10与第一旋转轴线52至少基本平行地定向。

在图6a和图6b上所示的示例中，在第一旋转阶段12结束时，脐部轴线10与第一旋转轴线52垂直。脐部轴线10的方位角γ因此为90°。在围绕第二旋转轴线61旋转的旋转步骤15期间，所述水果因此由抬升杆60驱动围绕第二旋转轴线61按照90°的角度幅度自转。在图7a和图7b上所示的示例中，在第一旋转阶段12结束时，脐部轴线10与第一旋转轴线52形成大约45°的角度。脐部轴线10的方位角γ因此为45°。在围绕第二旋转轴线61旋转的旋转步骤15期间，所述水果因此由抬升杆60驱动围绕第二旋转轴线61按照45°的角度幅度自转。

在通过围绕第二旋转轴线61旋转来定向的第二定向阶段33结束时，脐部轴线10处在第一定向平面57中并且与第一旋转轴线52平行，即与辊子46的旋转轴线51平行，如图8和图9上所示。

在第二定向阶段33之后，信息处理单元41执行第三定向阶段34，所述第三定向阶段能够使水果的最具彩色部分36(即具有最大色彩的部分)安置成朝向上。为此，在步骤16期间，所述水果由辊子46连续地驱动围绕所述第一旋转轴线52按照至少等于360°的角度幅度自转。同时地，对水果的光学分析由摄像机40a在可见光域中实施，并且在围绕所述第一旋转轴线52旋转的旋转过程中，水果表面的不同部分的图像被记录。这样，信息处理单元41确定由此实施的与水果的最具彩色部分36对应的图像以及围绕所述第一旋转轴线52的角度位置。在后继的步骤17期间，信息处理单元41控制辊子46的旋转，以使得水果的最具彩色部分36定向成朝向上(即朝向摄像机40a)，如图12上所示。

当水果是带柄水果(例如苹果)时，信息处理单元41执行第四定向阶段37，所述第四定向阶段能够使水果的柄部38沿预确定方向定向成处在相对于第一旋转轴线52的预确定角度位置，以使得由此定向的所有水果具有沿同一方向定向的所有柄部38。

信息处理单元41首先执行形态学光学分析步骤18，所述形态学光学分析步骤能够检测水果的柄部38的位置。为此，信息处理单元41分析在第二定向阶段33之后由摄像机40a在可见光域中实施的图像，如图16所示(在苹果的示例中)，以确定：

-称作赤道平面58的平面的位置，所述赤道平面与脐部轴线10垂直并且具有最大水果直径，所述最大水果直径与在该图像中沿轴线x的长度l的最大值对应，以及

-称作中央平面59的平面的位置，所述中央平面与脐部轴线10垂直并且经过水果的中心cf。

事实上，在苹果的情况下，赤道平面58比中央平面59更靠近柄部38。当然，其它形态学分析标准可根据水果的大体形态来使用，以检测柄部的位置。

该光学分析形态学因此能够确定柄部38在脐部轴线10上的位置。在后继的步骤19期间，信息处理单元41驱动水果围绕第二旋转轴线61按照预确定方向和预确定角度幅度自转，以使柄部38安置在相对于第一旋转轴线52的预确定角度位置(例如45°)，如图14b和图15b上所示。因此，根据柄部38的确定的位置，在形态学光学分析步骤18期间，所述水果被驱动沿顺时针方向自转45°(图14a和图14b的示例)，或沿逆时针方向自转135°(图15a和图15b的示例)。

在该第四定向阶段37结束时，所述水果具有与第一定向平面57中的脐部轴线10的预确定定向，所述预确定定向为相对于第一旋转轴线52倾斜45°，同时柄部38总是处在同一侧并且彩色部分36朝向上。

图19和图20上所示的根据本发明的包装装置包括框架79，所述框架承载并置的多个定向装置，所述多个定向装置位于具有翻转托(mainsbasculantes)78的输送器77的每侧上，所述翻转托能够选择性地使水果50从输送器77的任一侧上卸载到这些定向装置的支撑件44中的一个的辊子46上。相对刷(brosserotative)83能够制动水果的下降。在所示的示例中，所述包装装置具有分别处在输送器77的每侧上的两个包装站，所述两个包装站相对于输送器77的竖直的纵向中平面彼此对称，每个包装站尤其包括装卸机器人80和输送器82，所述输送器用于在所述装卸机器人80下方传输空置的带槽腔包装物81。

在图19上，仅示出了包装站中的一个。在示例中，该包装站包括沿输送器77并置的八个定向装置的八个支撑件44。在所示的示例中，装卸机器人80包括竖直的臂84，该臂承载用于从该臂的下自由端处抓取水果50的抓取手85，该臂84承载竖直的千斤顶以及用于控制致动的致动器，所述千斤顶能够竖直地移动所述抓取手85，所述千斤顶和所述致动器由桥架(portique)承载，所述桥架适用于可使臂84相对于框架79按照正交的两个水平线向水平平移移动。每个摄像机40实施并置的两个定向装置的水果的图像，并且每个红外光源71照亮并置的至少两个定向装置。

在包装步骤20期间，所述水果50可因此由装卸机器人80抓取，以可按照预确定的优化定向安置在带槽腔包装物81中(板条箱、托盘……)。为此，信息处理单元41向装卸机器人的操控单元传递水果的坐标以及用于使该水果接收到要填充的包装物81中的槽腔的位置的坐标，所述包装物在装卸机器人80下方由输送器82移动。机器人80的操控单元生成要执行的优化轨迹并且控制机器人80来移动水果。当水果布置在槽腔中时，机器人的操控单元在信息处理单元41上确认实施了该水果向包装物81中移动。

根据本发明的定向方法由信息处理单元41实施，所述信息处理单元为此通过根据本发明的电脑程序来编程，以执行上文提及的技术功能。为此，任何编程技术和/或信息编程语言可被考虑(例如c、c++、c#、……)。同样，装卸机器人的操控单元可由可编程的任何自动装置形成。

本发明可经受相对于附图上所示且在上文中描述的实施方式的多个实施变型。光学分析装置可包括摄像机40a、40b，所述摄像机能够实施具有不同特征的取像，所述取像尤其从可见光式取像、经过滤可见光式取像、红外光域中取像和紫外光域中取像中选择。本发明被应用于任何带脐水果。而且，由摄像机实施的用于光学分析的图像可为照片或视频，由信息处理单元41执行的光学分析可不仅在照片上被执行，还可在视频或视频的一部分上被执行。用于驱动至少按照彼此正交的两个轴线52、61自转的其它装置和机构可取代辊子46和抬升杆60。而且，合适的光源还可设置用于照亮水果，以便改善所实施的图像质量以及光学分析的精确度，尤其是可见光源和红外光源。根据本发明的方法的不同步骤可经受多个变型，并且中间步骤可设置在上文提及的连续步骤之间，只要这些中间步骤不阻碍根据本发明的方法的运行，即每个条件裁定步骤和/或使水果合适定向的定向步骤的执行。

本发明尤其能够(尤其是在按尺寸分档水果的生产线末期)实施将水果机动化且自动地包装在带槽腔包装物中，所述水果全都以同样的方式定向，最具彩色表面朝向上，每个脐部和每个任选柄部沿同一线向定向。然而，本发明还应用到出现相同问题的其它应用中。